“芯基建”-17：半导体咬文嚼字：从“雪埠之春”说开去

汪炼成    2020/09/30

 雪埠之春，自然想到冰“雪”融化，冬去春来，百花盛开，一片生机勃勃的景象，确实比“谢菲之春“更多几分诗意美。                            —汪炼成

“Chiplet”这个词，会马上让人想到“Bracelet”：一颗颗的珍珠，或玛瑙等串起来成手镯，和“chiplet”的概念是不是有点像呢？                      —汪炼成

    在英国记得有次绕着谢村跑步，随手拍照发在朋友圈，题曰“谢菲之春”。有位朋友回复道：不如叫“雪埠之春”更有那个调调。Sheffiled是英国中部一个城市，国内一般正式译为“谢菲尔德”，留学生称之为“谢村”，因为城区确实很小，而当地华人很多称之为“雪埠”。雪埠之春，自然想到冰雪融化，冬去春来，百花盛开，一片生机勃勃的景象，确实更多几分诗意美。

感觉国内将国外城市和人名习惯谐音翻译，并且尽量避免有字面上的联想意义，比如谢菲尔德、特朗普等。埠为码头，雪埠即为下雪的码头。但是谢菲尔德下雪并不那么多（我刚去的2016年正月倒是下了一场很大很大的雪），且不是码头。Sheffiled如果正式译为“雪埠”，可能多少有些误导。新华社、中央电视台和人民日报等官方主流媒体都将美国总统的中文译名统一为“唐纳德·特朗普”，当然应该一些其他原因，但我觉得特朗普如果正式译为“川普”，则有“四川普通话”的字面直感哈。

半导体器件物理中也有很多有意思的名词和翻译等。比如：

Hole：电洞，空穴。国内和港台的教材和专业文献等一般将“hole”翻译为“空穴”和“空洞”。我个人感觉“空穴”更加精准传神些：空穴容易想到“空穴来风”一词，源于战国宋玉的《风赋》，“枳句来巢，空穴来风”，意思是枳树弯曲的枝丫上会招来鸟雀做窝，空穴之处会产生风。这和半导体物理和器件中的hole的原理和功能非常神似：共价键上的价电子被激发成自由电子，而留下空位。而只有形成空位，不是满带，才能移动，贡献电流，而实现半导体器件的各种功能。电洞，当然字面意思非常贴近hole的物理本质，但是似乎缺少了一点神韵。并且“洞”这个字，让人弱弱有“缺陷”的感觉。

Laser，激光，镭射。国内和港台的教材和专业文献等一般将Laser分别翻译为“激光”和“镭射”。镭射是laser的音译，而镭是居里夫人发现的新元素，元素符号Ra。镭射，让人想到是“镭衰变产生的电离辐射”，这和laser的定义完全不一样。Laser，物理本质上是受激辐射光放大，所以我觉得翻译成激光是很精准的。并且“激”这个字，大部分人都能理解，联想到“激动”，“激发”等，这和激光存在阈值和较高工作电流密度神似。

    进一步想到半导体器件物理中的其他概念和名字，罗列在这，抛砖引玉，供讨论思考和批评：

微电子，半导体，集成电路：这是目前卡脖子的“热词”，但是并不是都能很好区分，在材料器件属性、功能属性和学科属性上等有所交叉和侧重。微电子包括半导体器件和封装，而封装则涉及到bonding线、焊接等材料和以及QFN\FC\SiP\CoWoS等封装结构和工艺，微电子是大于半导体的。集成电路则包含半导体晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线及封装，实现特殊电路功能。集成电路重在架构设计和制造，集成电路行业包括了如NVIDIA，Broadcom这样专门设计的Fabless，和台积电等专门制造的Fab，以及如英特尔的IDM厂商。从功能上看，微电子也可以分为集成电路和分立半导体器件。

宽禁带半导体/宽带隙半导体：对应英文中的Wide bandgap Semiconductor（注意bandgap为一个单词）, 大部分叫宽禁带半导体，但也有叫宽带隙半导体的。能带包括允许能带（允带）和禁止能带（即禁带）。Bandgap 准确翻译是带隙，但是带隙并不严格等于禁带？只是为了方便，且已形成大家默认共识，所以禁带也叫带隙？因为禁带和禁带之间也是存在带隙？Donald A. Neaman书：“The bandgap energy E_g between the top of the valence band and the bottom of the conduction band is the width of the forbidden energy band.” 也许英文叫“Wide Forbidden bandgap Semiconductor ”是更精确，但是有点冗长啰嗦。不过对应中文的“宽禁带半导体”是更准确的。

AlInGaN半导体还有个说法是，其宽禁带是指宽的禁带调节范围，调节In，Ga和Al的成分，可以覆盖远红外到深紫外。英文名应该叫“Wide band gap Semiconductor”（注意band gap为两个单词）？

器件（Device），芯片(Chip)：卖白菜的阿公阿姨都知道我们中国芯片被卡脖子。有时候周围朋友会问我：“你研究芯片么？”我确实一下不好回答。目前所谈论的芯片，主要是指将各种CMOS、晶体管等半导体元器件和电阻、电容等被动元器件集成制造在半导体晶圆上，实现存储、计算等目标功能的集成电路。而器件，主要指分立器件，包括LED、探测器、晶体管、光开关、耦合器等有源和无源器件。所以芯片并不等于器件。

LED，半导体照明：半导体照明已经走进了千家万户，由于半导体照明和LED电视的广告等，LED也被广泛知晓。但是很多人，甚至包括专业人士，都会不自觉的将LED约等于半导体照明。这是由于半导体照明实在太深入人心。但LED是个半导体发光元器件，半导体照明是功能应用，是LED目前其中一个最重要的应用。LED还可以应用于显示、通信、医疗等等需要光源的场景。

   关于LED和半导体照明的其他几个其实易混淆概念还有：[发光效率，流明效率，Wall-Plug效率，外量子效率]；[电阻，方阻，比接触电阻率]；[缓冲层，成核层]；[有源区，发光区]。

光电探测器，光电传感器：前段时间和我们院段老师请教交流，其间讨论到光电探测器和光电传感器的概念。我一直对光电探测器是不是光电传感器感到困惑，因为两者我认为似乎并无差别，都是将光信号转为电信号的器件。段老师则认为光电探测器并不是光电传感器：光电探测器的入射光是人为通过汞灯、氘灯等光源加载，主要目的是研究和提升器件本身对光参数的响应度、灵敏度等，而光电传感器的入射光是来自目标物质，如火焰、发动机燃烧机油、导弹尾焰等，主要目的是以光为载体，研究目标物质的状态和特征，比如判断导弹型号和发动机燃烧状态等。

硅基光子学，硅基光电子学，硅衬底光电子学：这几个概念在前段的信息光电子论坛上听到。一般行内默认接受的词为硅基光子学（Silicon Photonics）,但是硅光的发展和研究不仅仅限于光学，微电子和光电子在进一步深度融合。以硅材料为平台的大规模光电集成芯片将在后摩尔时代发挥重要作用，所以“硅基光电子学”似乎更合适。此外，硅基这个词容易引起外行人误解为“基”于硅材料的光子和光电子器件，但其实硅材料并不发光。所以有人提到是否“硅衬底光电子学”更加准确无歧义呢？

此外，还有[电力电子器件，功率半导体]、[通信，通讯]、[智慧，智能]、[半金属，半导体]、[本底载流子background carrier，本征载流子 intrinsic carrier]、[Electric, electrical, electronic]等专业词汇的区别，深挖还确实有点意思。

比如，通信和通讯。原来上课或者报告等讲到可见光communication时，真的不确定是“可见光通信”还是“可见光通讯”。直到在网上看到有对《现代汉语词典》对“通信”和“通讯”的词条的解读，才算真正释惑。附下：

“旧版《现汉》(《现代汉语词典》第 3 版、第 4 版) “通信”“通讯”词条释义：

【通信】用书信互通消息, 反映情况等：～处|我们几年前曾经通过信。

【通信】利用电波、光波等信号传送文字、图像等：数字～通讯

【通讯】①利用电讯设备传递消息:～班|无线电～。②详实而生动地报道客观事物或典型人物的文章。

   新版《现汉》(《现代汉语词典》第 5 版) “通信”“通讯”词条的释义：

   【通信】①用书信互通消息, 反映情况等：～处|我们几年前曾经通过信。②利用电波、光波等信号传送文字、图像等。根据信号方式的不同, 可分为模拟通信和数字通信。旧称通讯。

   【通讯】①通信②的旧称。②翔实而生动地报道客观事物或典型人物的文章。

经比较可看出，《现代汉语词典》第 5 版的调整，是为了说明“通信”与“通讯”各有分工，语义不同，不再通用。在“利用电波、光波等信号传送文字、图像等”这一意义上，须用“通信”，而不用“通讯”，如“通信兵”“通信卫星”“通信工程” “通信技术” “通信系统”“无线电通信”等。“通讯”则只用于与新闻报道相关的词语，如“通讯社”“通讯网”“通讯员”等。

    因此，应该是可见光通信，而不是可见光通讯。

Chiplet：Chiplet在引领集成电路的新一轮风潮，Chiplet技术引起了AMD、Intel等的关注。chiplet 是什么？就是小芯片，首先将复杂功能进行分解，然后开发出多种具有单一特定功能，可相互进行模块化组装的“小芯片”（chiplet），并最终以此为基础，建立一个“小芯片”的芯片网络。如将单独的CPU，存储器和其他关键系统安装到一个相当大的硅片上，称为active interposer，具有很厚的互连和路由电路routing circuits。“Chiplet”这个词，会马上让人想到“Bracelet”：一颗颗的珍珠，或玛瑙等串起来成手镯，和chiplet的概念是不是有点像呢？

    最后，放轻松下，分享下其他一些堪称绝妙的中英文名词神翻译：

[博客 Blog]，[忽悠 fool you]，[单身狗Damn Single]， [不折腾No Z-turn]，

[忙的一笔as busy as bee]，[狗不理，Go Believe]，

[吃一堑 长一智，A fall into the pit, a gain in your wit]，

[让我感谢你 赠我空欢喜，Thank you for...well...nothing]，

[突然有了软肋 又突然有了铠甲，Like a dog, like a god]，

[穷则独善其身，达则兼济天下。Fxxx the world if you're rich. Otherwise, go fxxx yourself]。

   祝大家国庆和中秋节假日愉快！