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2014年年底,，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社出版了英國諾丁漢大學(xué)John Orton 教授的The Story of Semiconductors的中譯本《半導(dǎo)體的故事》。本文介紹了該書的內(nèi)容和特色,，也提到了國內(nèi)常見的與半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)有關(guān)的讀物,。
題記：2004年，Oxford University Press 出版了英國諾丁漢大學(xué) John Orton 教授的 The Story of Semiconductors,。2014年年底,，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社出版了該書的中譯本《半導(dǎo)體的故事》。下面這篇“譯者的話”不僅介紹了該書的內(nèi)容和特色,，也提到了目前國內(nèi)常見的一些與半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)有關(guān)的課本和書籍,。此外，我還簡述了翻譯這本書的緣起、過程和感想,，順便也談?wù)勛约簩χ袊雽?dǎo)體科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的歷史,、現(xiàn)狀及未來的一些粗淺看法。
現(xiàn)在是信息發(fā)達(dá)的時代,，從衣食住行到休閑娛樂,，從學(xué)習(xí)考試到工作研究，我們生活的各個方面都離不開信息的處理?，F(xiàn)在是交通便利的時代,，我們不僅乘著飛機遨游世界，坐著高鐵漫游中華,，還要駕著“嫦娥”上九天攬月,，騎著“蛟龍”下五洋捉鱉。現(xiàn)在是能源緊缺的時代,，石油的開采很可能已經(jīng)達(dá)到歷史的峰值,，天然氣、煤炭以及傳說中的“可燃冰”也只能再支撐幾百年,，對太陽能、風(fēng)力,、水力與核能發(fā)電的需求日益高漲,。所有這一切都受益于半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)，并對它的進(jìn)一步發(fā)展提出了更高的要求,。然而,，普通人對半導(dǎo)體的了解還非常少，即使青年學(xué)生也是如此,。雖然我們每天用手機聊天,、導(dǎo)航或者打游戲，用電腦尋友,、交易或者查資料,，但是對于支撐這些系統(tǒng)的半導(dǎo)體器件的了解往往少得可憐。部分原因可能在于現(xiàn)在的大學(xué)教材有些深奧,、有點過時,，也可能在于沒有通俗易懂的科普讀物。英國諾丁漢大學(xué)奧頓教授寫的《半導(dǎo)體的故事》也許有助于改變這個現(xiàn)象,，能夠讓更多的青年學(xué)生對半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生興趣,，鼓勵他們投身到這個激動人心的領(lǐng)域。本書是關(guān)于半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)發(fā)展的高級科普圖書,。這是一部重點描述了許多重要的半導(dǎo)體器件的誕生和發(fā)展過程的歷史,，截至2000年左右。這本書不像標(biāo)準(zhǔn)教科書那樣僅僅關(guān)注半導(dǎo)體物理與器件技術(shù),，而是把歷史和科學(xué)有機地結(jié)合起來,，在相關(guān)應(yīng)用的具體背景下講述器件的發(fā)展,。正文重點描述了半導(dǎo)體科研的歷史沿革以及個人和研究小組的具體貢獻(xiàn)，同時用獨立的專題介紹了相關(guān)的科學(xué)概念和技術(shù)細(xì)節(jié),。
全書共10章,，47個專題，近300張圖片（包括以插頁形式提供的40余張珍貴圖片,，既有著名的科學(xué)家,，也有珍貴的原型器件和先進(jìn)的儀器設(shè)備）。首先概述了半導(dǎo)體研究的對象,、范圍和早期歷史,，以貓須探測器為例介紹了半導(dǎo)體的早期應(yīng)用，說明了材料,、物理和器件這三者的相互作用在半導(dǎo)體研究中的重要性,。然后是第一個晶體管的誕生、少子法則的確立以及硅基半導(dǎo)體的迅猛發(fā)展和巨大成功,。接下來是化合物半導(dǎo)體的發(fā)展,，重點介紹了微波器件、發(fā)光二極管和激光器,、紅外探測器以及它們在光通信領(lǐng)域掀起的革命浪潮,。最后以太陽能電池和液晶顯示器為例介紹了多晶半導(dǎo)體和非晶半導(dǎo)體。本書還穿插介紹了半導(dǎo)體對基礎(chǔ)物理學(xué)研究的貢獻(xiàn),，包括量子霍爾效應(yīng),、低維結(jié)構(gòu)、介觀物理學(xué)以及多孔硅等等,。本書面向半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)感興趣的讀者,，既可以作為大學(xué)和研究生階段半導(dǎo)體物理和器件課程的輔助讀物，也有助于半導(dǎo)體專業(yè)人士了解本學(xué)科歷史發(fā)展的更多細(xì)節(jié),。奧頓教授多次在書中強調(diào),，本書并不是標(biāo)準(zhǔn)的教科書，重點關(guān)注的是歷史而不是未來,?！巴洑v史就意味著背叛”，為了更好地開創(chuàng)未來,，必須了解歷史,。然而，科學(xué)研究的歷史并不僅僅意味著搞清楚誰發(fā)現(xiàn)了什么,，正確地理解相關(guān)的科學(xué)內(nèi)容也是非常重要的,。奧頓教授不僅用很多獨立的專題介紹了具體的物理概念和器件工藝，還經(jīng)常提醒讀者去查閱標(biāo)準(zhǔn)的教材或更新的綜述文章。借此機會,，我也介紹一些與半導(dǎo)體物理和器件有關(guān)的中文書籍(包括外文教材的中譯本),，雖然不免掛一漏萬，但是希望能夠?qū)ψx者有些幫助,。固體物理學(xué)方面主要是黃昆的《固體物理學(xué)》和基泰爾的《固體物理導(dǎo)論》,，內(nèi)容更深的是馮端和金國鈞的《凝聚態(tài)物理學(xué)》。我國第一本半導(dǎo)體教科書是黃昆和謝希德的《半導(dǎo)體物理學(xué)》(科學(xué)出版社,，1958年),。國內(nèi)采用最多的教材可能是劉恩科的《半導(dǎo)體物理學(xué)》(主要面向工科特別是電子科學(xué)和技術(shù)類的學(xué)生)和葉良修的《半導(dǎo)體物理學(xué)》(主要面向理科特別是物理系的學(xué)生)。國際上的標(biāo)準(zhǔn)教材當(dāng)然是施敏（S. M. Sze）的《半導(dǎo)體器件物理》,、《半導(dǎo)體器件物理和工藝》以及《現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理》,，國內(nèi)都已經(jīng)有了譯本。近年還翻譯引進(jìn)了一些國外教材,，例如《半導(dǎo)體材料物理基礎(chǔ)》,、《芯片制造：半導(dǎo)體工藝制程實用教程》和《半導(dǎo)體物理與器件》?？茖W(xué)出版社從2005年起開始出版《半導(dǎo)體科學(xué)與技術(shù)叢書》,，現(xiàn)在已經(jīng)有20多本，從各個方面介紹半導(dǎo)體科技的前沿發(fā)展,?？破招再|(zhì)的書就很少了，印象深刻的有鄭厚植的《人工物性剪裁》和朱邦芬的《黃昆——聲子物理第一人》,。最近，上海世紀(jì)出版集團(tuán)翻譯出版了克雷斯勒的《硅星球：微電子學(xué)和納米技術(shù)革命》,，清華大學(xué)出版社出版了張汝京主編的《半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)背后的故事》,，這兩本書都有助于簡要了解半導(dǎo)體器件和工藝以及一些歷史。借此機會談?wù)効萍嘉恼碌姆g,。我們大多有這樣的感覺,，中文科技文章往往很拗口、很難懂,，英文科技文章常常很通順,、很清楚。我認(rèn)為至少有兩方面的原因,。首先,，英文文章其實也很拗口、很難懂,，只不過我們讀得多了就適應(yīng)了——作為中國人,，我們要讀各種各樣的中文文章，而只讀與自己專業(yè)有關(guān)的那些英文文章；普通英國人讀英文科技文章想必也會覺得很拗口,、很難懂,。其次，現(xiàn)在的中文科技文章確實寫得不夠認(rèn)真,，也許因為它們幾乎不能給作者帶來任何好處——我有機會讀過《物理學(xué)報》20世紀(jì)80年代初的幾篇文章,，比30年后出版的一些文章強得太多了；科學(xué)書籍大多也是如此,，現(xiàn)在的書裝幀好得多,，以前的書內(nèi)容好得多，各有所長,，各擅勝場?，F(xiàn)在通行的科學(xué)語言當(dāng)然是英語，但是我們應(yīng)當(dāng)看到,，英語占據(jù)統(tǒng)治地位的時間還不到100年,，而且，隨著中國經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展,，中國對科學(xué)技術(shù)的貢獻(xiàn)也會越來越多,、越來越重要，再過20年,，最多30年,，科學(xué)世界的工作語言肯定會發(fā)生巨大的變化?？赡艿那熬安煌夂鮾煞N：一種可能是中式英語（Chinglish）占主流,，另一種可能是漢語成主導(dǎo)。從個人角度來說,，我很不喜歡第一種可能性,，所以就想為后一種可能性做點事情。這幾年來,，我根據(jù)自己的興趣和工作性質(zhì)翻譯了幾本科技書,，這本也是其中之一。一方面是因為我自己對半導(dǎo)體科技的發(fā)展歷史有些興趣,，另一方面也是因為多年來教授半導(dǎo)體物理相關(guān)課程而發(fā)覺現(xiàn)有教材的一些缺失之處,。《半導(dǎo)體的故事》是我在國際半導(dǎo)體物理大會（ICPS2010）的書展上發(fā)現(xiàn)的?，F(xiàn)有的半導(dǎo)體物理或器件教材中對器件的實際應(yīng)用和來龍去脈講述不多,，而這本書卻做得很好。讀過幾遍之后,，自己獲益良多,，也曾將相關(guān)內(nèi)容介紹給青年學(xué)生和工作人員,，并希望有人能夠翻譯它，讓更多的人接觸它,。近幾年來,，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所與國內(nèi)多所大學(xué)嘗試舉辦“黃昆班”，以便吸引更多的大學(xué)生從事半導(dǎo)體科學(xué)研究工作,；2012年中國科學(xué)院大學(xué)成立以后,，研究生院希望把以前的一些課程做得更好一些，并且用數(shù)字化教學(xué)的方式傳播(比如“精品數(shù)字課程”項目),，以便提高研究生的理論水平,。今年年初，我在整理相關(guān)課件的時候,，覺得這些培養(yǎng)工作都需要更有吸引力的教材或者教學(xué)輔導(dǎo)材料,，就又想到了這本書，再加上覺得“求人不如求己”,，翻譯這種小事還是不用有勞大賢了吧,。相對于以前翻譯的其他幾本書來說，《半導(dǎo)體的故事》這本書的物理內(nèi)容對我來說是最熟悉的了,，但是翻譯起來感到最困難,。套用英國作家喬治·奧威爾在《動物莊園》中的標(biāo)語“所有動物都平等，一些動物更平等”,，這本書讓我真切地體會到“所有英語都難譯,，一些英語更難譯”。一個重要原因似乎是本書作者的母語就是英語,，而其他作者大多是第二外語,，盡管是運用嫻熟的第二外語。類似的經(jīng)歷我以前也有過一次,，當(dāng)我剛到以色列做博士后的時候,，靠著國內(nèi)練就的中式英語，一兩個月以后我就可以和周圍大多數(shù)人進(jìn)行有效的交流,，但是，組里唯一來自英國的博士后卻讓我吃了半年多的苦頭,，周圍的人總是安慰我：“別擔(dān)心,，我們有時候也聽不懂?！睘榱瞬蛔屆嫦蚯嗄陮W(xué)生的高級科普讀物變得過于艱澀,，我不得不對原文的語句結(jié)構(gòu)做很大調(diào)整，從而讓譯文讀起來順口一些,。另外,，我對索引部分也做了一些刪減,。為了讓讀者了解譯文和原著的差別，我特意把奧頓教授為中國讀者寫的話與譯文放在一起,，讀者可以“窺一斑而知全豹”——正文的差別應(yīng)該比這還要大一些,，但是內(nèi)容應(yīng)該沒有差別。莊子說：“筌者所以在魚,，得魚而忘筌,；蹄者所以在兔，得兔而忘蹄,；言者所以在意,，得意而忘言?！蔽乙蚕Ｍ@個譯本能夠為中文讀者充當(dāng)“筌”和“蹄”的角色,，幫助您了解半導(dǎo)體物理、材料和器件發(fā)展的全貌——畢竟原著在國內(nèi)還不那么容易得到,，而且讀起來可能會花費您更多的時間,。不管怎么說，這本書的翻譯讓我了解到自己能力的極限,。再說,，如果真的不想讓中式英語成為科學(xué)的主導(dǎo)語言，那么只是把英文書籍翻譯過來顯然是不夠的,，終歸是需要用漢語描述前所未有的開創(chuàng)性研究成果,。此外，自己碰巧已經(jīng)在其他某個地方達(dá)到了自己能力的極致,，能夠不再羨慕翻譯的杰作《哥德爾 艾舍爾 巴赫——集異璧之大成》（商務(wù)印書館,，1996年）：原作和譯本都各盡其妙，相得益彰,。最后,，我也逐漸認(rèn)識到同事和親友們多年來的建議和忠告的正確性。所以,，我還是認(rèn)清形勢,，老老實實地從事更有前途的職業(yè)去吧。比如說,，把自己的本職工作做得更好一些,。最后再談?wù)勎覈雽?dǎo)體物理學(xué)研究的前景,。我在中國科學(xué)院從事半導(dǎo)體物理學(xué)研究工作。經(jīng)常有人問我：“中國的半導(dǎo)體研究怎么這么落后,？”不客氣的可能還會接著問：“國家給你們投了那么多錢,，都干什么用了？”實際上,，我國的半導(dǎo)體研究并沒有一般人想象的那么落后,。1956年我國制定《十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》的時候，就提出了要大力發(fā)展半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù),，當(dāng)年就創(chuàng)辦了五校聯(lián)合半導(dǎo)體專門化,，開始大規(guī)模培養(yǎng)半導(dǎo)體科研人才。這樣逐漸開始建立起半導(dǎo)體研究和生產(chǎn)的體系,，形成了基本的框架,，服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防事業(yè)。在“文革”開始前,，中國半導(dǎo)體事業(yè)已經(jīng)有了相當(dāng)程度的發(fā)展,。必須承認(rèn)，我國的半導(dǎo)體研究確實比較落后,。原因當(dāng)然有很多：“文革”耽誤了一段時間,；改革開放和經(jīng)濟(jì)大潮又讓很多人發(fā)現(xiàn)了新天地，不愿意從事艱苦的基礎(chǔ)研究和枯燥的工藝開發(fā),；隨著教育產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展以及老一代科研人員的退休,，許多學(xué)校的半導(dǎo)體專業(yè)都萎縮了；科研模式的變化也有一定的影響,，除了為軍工服務(wù)的一些研究所以外,，科學(xué)院和大學(xué)里的研究工作從以前的團(tuán)體作戰(zhàn)模式逐漸變化為科研個體戶模式，原先有著整體規(guī)劃的教研室和課題組都逐漸消亡或者已經(jīng)名存實亡了,。但是,，最關(guān)鍵的原因是投入不夠、規(guī)劃不足,?！安恢\萬世者，不足謀一時,；不謀全局者,，不足謀一域?！睂τ诎雽?dǎo)體研究這種高投入的領(lǐng)域，沒有長遠(yuǎn)的規(guī)劃,，沒有充分的投入,，當(dāng)然不會有如意的結(jié)果,。如本書所言，晶體管在最終主宰市場之前,，它的性能,、穩(wěn)定性都比真空管差得多，全靠美國政府特別是國防部門投入的巨大資金才挺了下來,、并取得了最終勝利,。而當(dāng)時中國的財力、人力和物力很大部分投入到“兩彈一星”這樣保障國家根本安全的領(lǐng)域,，對半導(dǎo)體的投入不足以支撐中國半導(dǎo)體事業(yè)的發(fā)展,。這樣，一步慢就步步慢,，差距也就越來越大了,。那么，是不是說中國的半導(dǎo)體研究就徹底沒有希望了呢,？完全不是,，現(xiàn)在我國的經(jīng)濟(jì)已經(jīng)有了巨大的進(jìn)步，完全有能力而且也有必要投入半導(dǎo)體研究,。2006年,，國務(wù)院頒發(fā)了《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》，“量子調(diào)控國家重大研究計劃”對半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)研究有了一定的支持,，國家科技專項更是重點支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，與半導(dǎo)體直接相關(guān)的就有“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品專項”(簡稱“核高基專項”)和“極大規(guī)模集成電路制造裝備與成套工藝專項”,，其他專項的成功也都強烈依賴于半導(dǎo)體科學(xué)和技術(shù),。國內(nèi)也逐漸出現(xiàn)了一些亮點工作，例如清華大學(xué)和中國科學(xué)院合作發(fā)現(xiàn)的量子反?；魻栃?yīng),、復(fù)旦大學(xué)制作的半浮柵晶體管等等。今后,，不僅這樣的成果會越來越多,，肯定還會涌現(xiàn)出更新更好的工作。科研的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并不僅僅是投入資金和購買設(shè)備,，更重要的是培養(yǎng)人才,。只有吸引優(yōu)秀的有志青年學(xué)習(xí)半導(dǎo)體知識，投身于半導(dǎo)體行業(yè),，才能進(jìn)一步推動我國半導(dǎo)體事業(yè)的發(fā)展,。為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，大學(xué)院系有必要更新教學(xué)內(nèi)容,、重新規(guī)劃教學(xué)模式,，科研和產(chǎn)業(yè)單位有必要重新設(shè)計項目課題的研究方式,、重新協(xié)調(diào)科研與生產(chǎn)的關(guān)系?！笆晟?，十年教訓(xùn)?！?0年后,，無論是科研還是生產(chǎn)，中國都應(yīng)該擁有世界上最先進(jìn),、最強大的半導(dǎo)體事業(yè),。感謝奧頓教授耐心地解答了我在翻譯過程中提出的很多問題，有一些體現(xiàn)在以“譯者注”形式出現(xiàn)的腳注里,，更多的則是不加注明地融合在譯文中,。感謝奧頓教授專門為中國讀者寫了一篇序。感謝日本東北大學(xué)遊佐剛教授在翻譯日本人名和地名方面提供的幫助,，他根據(jù)上下文把英文名字譯回日文,，再由我照貓畫虎地譯為中文。感謝科學(xué)出版社錢俊編輯在翻譯準(zhǔn)備過程中提供的幫助,。感謝中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社在整個出版過程中提供的各種幫助,。感謝半導(dǎo)體超晶格國家重點實驗室和中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所多年來對我工作的支持，感謝國家自然科學(xué)基金委員會,、中國科學(xué)院和國家科學(xué)技術(shù)部的支持,，感謝國家科學(xué)技術(shù)部對本書翻譯出版工作的支持。感謝全家人特別是妻女多年來的鼓勵,、支持和幫助,。后記：工作之余，除了譯書之外,，我還讀些書,。每當(dāng)我翻開《莊子·養(yǎng)生主》、讀到吾生也有涯,，而知也無涯,。以有涯隨無涯，殆已,！補記：2014年諾貝爾物理學(xué)獎頒發(fā)給三位日本科學(xué)家赤崎勇,、天野浩和中村修二，表彰他們在藍(lán)光二極管的研發(fā)方面做出的貢獻(xiàn)。他們的故事和相關(guān)的器件都在這本書里有詳細(xì)的講述（第7章,，特別是第7.4節(jié)）,。補記：今天是2014年11月14日，我上網(wǎng)寫博文已經(jīng)整整7個月了,。剛剛得到出版社的通知，《半導(dǎo)體的故事》這本書的所有編輯工作已經(jīng)完成,，正在印刷廠印制,。再有10天左右就可以拿到書了。下面就是我去年9月份為這本書寫的“譯者的話”,。《半導(dǎo)體的故事》[英] 約翰·奧頓 著,，姬揚 譯，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社 2015http://blog.sciencenet.cn/blog-502977-843423.html 《半導(dǎo)體的故事》糾錯表1
http://blog.sciencenet.cn/blog-1319915-944418.html
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