文．圖／楊佩諭
在我們的環境周圍存在許多不同性質的材料，有些會導電、導熱（如銅鐵金屬類材料），有些是不太會導電或導熱（如陶瓷之類材料），而半導體則介於上述兩者之間，導電或導熱功能不如金屬但又比陶瓷來得好。但因為以前材料純化技術不成熟，即使19 世紀時就發現半導體的材料，卻一直無法讓半導體穩定。一直到20 世紀材料純化技術進步後，才能真正開始應用半導體材料。
20 世紀初真空管的發明，使得收音機、長途電話、無線電報、雷達、電腦相繼發展，但真空管體積大又耗電，促使美國貝爾實驗室於二戰期間，成功研製一種體積很小，卻可以代替真空管的電晶體。爾後，更因對電子產品「輕、薄、短、小」的追求，發明了積體電路。經過50 年來的發展，半導體電子元件的大小從毫米、微米進化到奈米等級，體積雖然越來越小，其功能卻越來越強大。資訊產業也從電腦網路時代進入到智慧行動裝置的爆炸式發展。
愛因斯坦說：「想像力比知識重要。」半導體歷經真空管、電晶體、積體電路三個時期的蓬勃發展，可說是無限想像力打造無限科技未來的寫照。而科教館的「半導體零極限展」（以下簡稱「本展」）依照半導體特色與應用，規劃出五大展示主軸：原子遊戲間、發現貝爾實驗室、前進微世界、光電夢工廠與無限大未來。
原子遊戲間
矽是大自然中最常見的元素，可從石頭或沙子中萃取出來，也是目前最常被使用在半導體的材料。除了矽之外，半導體家族還有那些成員呢？「原子遊戲間」讓觀眾透過全身跳躍，認識半導體材料「矽」的原子結構，以及其他半導體家族的元素。
觀眾透過跳躍的方式來認識半導體的原子結構。
發現貝爾實驗室
成立於1925 年的貝爾實驗室，培育出許多科學家並獲得多項諾貝爾獎項。最早的電晶體也是由貝爾實驗室所發明，電晶體可以作為開關進行電流控制，現在試著改變電池的方向，讓「發現貝爾實驗室」的大機器人，帶觀眾觀察電子如何移動。
動動桌面的電池，看看電子與電洞如何移動。
前進微世界
IC 的製程就像蓋房子，分成很多層，每一層各有不同的材料與功能。我們將這些製程簡化成七個步驟，透過互動帶領觀眾一同舞動雙手，並了解每一個製程步驟的特性，著手製作屬於自己的IC。
光電夢工廠
你知道半導體也可以發光嗎？常見的LED 燈就是利用半導體來發光的，現在試著組合不同的元素發出「紅」、「綠」、「藍」三種顏色的光，透過這三種顏色就可以調變出多彩繽紛的光！
找出LED 三原色就可讓椅子發光。
單晶圓多反應室 P-5000
1987 年應用材料公司推出的P-5000 ，是半導體業界進入單晶圓多反應室平臺的革命性創舉。1993 年美國史密斯國家博物館將P-5000 納進永久典藏，以表彰其對人類進入資訊時代的貢獻。
無限大未來
半導體的發明使得人類生活邁向微型化、高速化以及大量化的資訊處理時代。科技進步的基礎，來自於人類對未來的想像，你可以想像未來的世界會是什麼樣子嗎？「無限大未來」邀請觀眾盡情創作，為未來的穿戴、建築與交通工具著色並上傳，看著自己彩繪的作品穿梭未來城市，想像科技將在半導體持續發展中走向無限大未來。
使用桌上的觸控面板去妝點自己的未來城市吧。
除從遊戲過程中了解半導體的元素與應用，窺看半導體的發展歷程，並啟發學子對半導體研究的興趣之外，也特別展出藝術家楊其聰先生利用主機板、硬碟、記憶體等電子零件打造的電子城市景觀作品，詮釋半導體深入城市角落構築出的智慧城市，將科技與藝術跨域結合。
藝術家楊其聰先生的作品―電子城市。
本展自104 年10 月1 日起於科學教育館3 樓西側展廳展出，歡迎您蒞臨參觀瞭解半導體的原理與應用，打造屬於您的半導體夢想世界。
楊佩諭 國立臺灣科學教育館展覽組契僱助理員
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