讀書經驗：Semiconductor Devices (半導體元件)

今天上傳這篇文章，內心是需要一些勇氣的。只因昨天分享的書名中帶了個英文技術專有名詞，便遭部分讀者抱怨；今天如此大剌剌地介紹一本專業原文書，被強烈抗議怕是在所難免了。不過呢，就像昨日的分享一樣，書的本身不是重點，閲讀經驗與心得才是最有意義的部分。

今天介紹的，是一本英文原文書，書名”Semiconductor Devices”，中文翻譯作「半導體元件」，作者為M.J. Cooke，是一位大學教授。由於這個題目是張博士－我的老本行，也可說是自己「吃飯的傢伙」之一，所以這回不用維基百科，我本人親自說明即可。所謂「半導體元件」（semiconductor devices），指的是利用半導體材料的特殊電性(也就是其導電性介於導體與絕緣體之間)來完成特定功能的電子電路組件。這些半導體材料通常是矽(Si)、鍺(Ge)或砷化鎵(GaAs)，在經過特定的滲雜(doping)後，可以產生P型或N型半導體，進而組成各種元件。常見的半導體元件有二極體(diode)、雙載子電晶體(BJT)、金氧半場效電晶體(MOSFET)等。

我與本書的結緣，可說是一場意外。記得那是1993年(民國82年)年底，我正積極準備將在寒假舉行的博士班資格考，而當時的考試科目，就是「半導體元件物理」。雖然這個科目在交大電子工程系所固態組中，早已是一門必修的課程，但愈是招牌特色的東西，出題老師往往考得越刁鑽，或許這樣做才能維持系所的傳統榮譽吧？當時，我因早些時候跟著指導教授趕著發表國際期刋論文，耗去不少時間，真正能夠靜下心來讀書的時候，也只剩下一個月的準備期了。在那個年代，「半導體元件物理」課程的公認「聖經」級教科書，是由中央硏究院院士施敏教授所寫的兩本著作："Physics of Semiconductor Devices”和“Semiconductor Devices: Physics and Technology”。可能因為一本書較厚，一本書較薄，故學子乃戲稱二書為 「大小施敏」。這兩部書是作者搜羅硏讀當時最新發表的學術論文，重新組織後集大成之作，內容新穎、豐富、詳細，但實在不太好讀。它們是硏究人員很好的參考書，卻不是對莘莘學子很「友善」的教科書。彼時正在學校圖書館努力K著「大小施敏」的我，在某次休息的空檔，信步踱至圖書室存放半導體類書籍類的架位附近，一眼瞥見架上一本薄薄的書，書名還十分簡潔，就叫”Semiconductor Devices”(半導體元件)。老實說，這本書首先吸引我的是它的厚度（心想：這麼薄，應該很快可以讀完吧？），再翻看內容：大部分都是稀落、簡單的的文字，配上簡明易懂的圖表，嗯，這真令我心動！而最使我印象深刻的，是作者M.J. Cooke教授在序文(preface)中說的幾句話。他説：

「又是一本半導體元件教科書嗎？⋯對許多學生來說，這是一門很困難的科目。現存的教科書內容都很廣泛，大多也寫得不錯，但只對前百分之二十左右的好學生有幫助⋯我這本書呢，則試著要教會大部分理工科學生一些基本觀念。」
(“Another text on semiconductor devices?…it is a difficult subject for many students. The existing textbooks were comprehensive, for the most part well written, but readily comprehensible only to the top 20 percent or so of students… This book is an attempt to communicate core concepts to the majority of engineering and science students.”)

此外，他還說：

「這本書的內容編排大致上與一般教科書差不多，但有一處例外：那就是我儘量不去談艱深的量子力學；有關量子力學所描述的小宇宙，就留給粒子物理學家、哲學家，或理論家們去探索吧！工程師應該要有預算觀念，任何投資都要花在刀口上⋯讓我們先把元件物理的基礎學好，而不要浪費那些志不在量子力學的人的時間吧！」
(“The pattern of the book is conventional, with one major exception: quantum-mechanical considerations are dealt with lightly and qualitatively. Let particle physicians, philosophers and theologians probe the nature and meaning of this subtle universe; engineers have to get things built to specification and within budget… let us get through the basics of device behaviour first, without overburdening those whose talents lie elsewhere.”)

就是這樣一段直白、坦率的序言深深打動了我。二話不說，我直接借出這本書，並在考前的一個月裏，就只盯著它看，而它也確實沒讓我失望：生動活潑的譬喻、深入淺出的說明、幫助理解觀念的例題，在在遵循著作者想要關照大部分普通程度學生的心願。最終，我就在這本書的幫助之下，高分通過了「半導體元件物理」資格考。後來，我還將此書推薦給兩位不幸沒能通過該科資格考的同學，他們也都在此書神奇魔力的加持下，順利地於下次考試中過關。

這段閲讀經驗帶給我的感想是：現行高等教育體制中，除了奬勵硏究傑出的教授外，是否也應肯定教學認真的優良教師呢？當然，我說的是實質肯定，而不是形式上頒發一紙獎狀而已。「師者，傳道、授業、解惑也。」有時候，一個教師做好教學工作的貢獻與影響（就像M.J. Cooke教授寫了本書一般），會更勝於發表幾篇「食之無味」的學術硏究論文呢！