Handbook of Semiconductor Interconnection Technology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Schwartz, G. C. (EDT)/ Srikrishnan, Kris V. (EDT)

出品人:

页数:520

译者:

出版时间:

价格:139.95

装帧:HRD

isbn号码:9781574446746

丛书系列:

图书标签:

• 半导体
• 互连技术
• 集成电路
• 封装
• 可靠性
• 材料科学
• 电子工程
• 微电子
• 器件物理
• 制造工艺

先进材料科学与工程：结构、性能与应用 书籍概述 《先进材料科学与工程：结构、性能与应用》是一部全面而深入的教科书，旨在为材料科学与工程领域的学生、研究人员以及工业界的专业人士提供一个坚实的基础知识体系。本书超越了对传统材料（如金属、陶瓷和聚合物）的简单介绍，而是聚焦于新兴的、具有革命性潜力的先进功能材料。全书结构严谨，内容涵盖了从原子和微观结构到宏观性能，再到前沿应用的全过程，强调材料设计、制备工艺与最终性能之间的内在联系。 第一部分：基础理论与结构表征 本部分奠定了理解先进材料的基础。 第一章：材料科学的演进与现代研究范式 本章首先回顾了材料科学从经验探索到理论驱动的发展历程，重点介绍了现代材料科学研究中的“结构-性能-处理-应用”的闭环思维模式。探讨了计算材料学（如密度泛函理论 DFT 和分子动力学 MD 模拟）在预测材料行为和指导实验设计中的核心作用，强调了高通量计算与实验验证相结合的策略。 第二章：晶体结构与晶格动力学 深入剖析了晶体结构对材料电子、光学和力学性能的决定性影响。详细阐述了点缺陷、线缺陷（位错）、面缺陷（晶界）的形成、运动机制及其对材料塑性、韧性和电学特性的调控。引入了晶格振动理论，解释了声子谱在热导率和非线性光学响应中的作用。 第三章：电子结构与能带理论的深化 超越传统的能带模型，本章重点探讨了低维结构（如量子点和二维材料）的量子限制效应如何重构能带结构，导致独特的电学和光学性质。讨论了费米面附近的态密度（DOS）对导电性的影响，以及通过掺杂工程精确调控半导体能隙的原理。 第四章：微观结构分析技术 详细介绍了现代材料表征的前沿技术。包括高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）在原子尺度成像上的应用，特别是球差矫正技术的突破如何揭示晶界和界面结构。聚焦于同步辐射光源（SR）技术，如 X 射线吸收精细结构（XAFS）和 X 射线衍射（XRD），用于研究材料的局部结构和应力分布。此外，还涵盖了原子力显微镜（AFM）在表面形貌和局部力学性能测量中的应用。 第二部分：关键功能材料体系 本部分深入探讨了当前研究热点和具有工业应用潜力的三大类先进材料。 第五章：先进功能陶瓷与复合材料 着重介绍了高性能结构陶瓷（如氮化硅、碳化硅）的增韧机制，包括引入晶须增强和纳米颗粒弥散强化。在功能陶瓷方面，详述了压电材料（如 PZT）和铁电材料的畴结构与非线性响应机制。重点讨论了金属基复合材料（MMC）和陶瓷基复合材料（CMC）的设计原则，特别是界面相的控制在提高服役温度和抗疲劳性能中的关键作用。 第六章：纳米结构材料与量子效应 本章聚焦于材料尺寸效应。详细分析了金属、氧化物和半导体纳米颗粒的表面能、表面等离激元共振（SPR）现象及其在传感和催化中的应用。深入讨论了量子点的光致发光特性、载流子动力学以及其在生物成像和显示技术中的潜力。探讨了石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）等二维材料的制备（如化学气相沉积 CVD）及其在超高频电子器件中的应用前景。 第七章：高分子材料与软物质工程 超越传统聚合物，本章关注具有特定功能的智能高分子材料。详细讨论了液晶聚合物（LCP）的取向行为与各向异性，以及形状记忆聚合物的回复机制。重点介绍了导电聚合物（如聚苯胺、聚吡咯）的电化学掺杂与去掺杂过程，及其在柔性电子和电化学储能中的应用。此外，还涵盖了生物相容性高分子材料在组织工程支架设计中的结构要求。 第三部分：先进材料的制备与性能调控 本部分系统介绍如何通过精确控制工艺参数来获得目标性能的材料。 第八章：薄膜沉积技术与界面工程 详述了物理气相沉积（PVD，包括磁控溅射和蒸发）和化学气相沉积（CVD）的机理。重点讨论了原子层沉积（ALD）的自限制生长机制，以及它如何实现亚纳米级的厚度控制和高共形性涂层。强调了界面能和界面应力对薄膜应力、畴形貌及器件可靠性的影响，介绍了应力工程在提高薄膜性能中的作用。 第九章：粉末冶金与增材制造 系统介绍了先进粉体制备技术，如等离子雾化法和溶胶-凝胶法，以获得具有精确粒径分布和高纯度的前驱体粉末。详细阐述了热等静压（HIP）在致密化过程中的优势。在增材制造方面，重点分析了选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）中熔池的快速凝固过程如何影响最终材料的微观结构和性能各向异性，以及如何通过过程参数调控来抑制缺陷形成。 第十章：材料的计算模拟与人工智能辅助设计 本章展望了材料科学的未来方向。深入探讨了多尺度建模方法的整合，如何利用分子动力学模拟宏观粘弹性，以及如何将有限元分析（FEA）应用于复杂载荷下的结构失效预测。重点介绍了机器学习（ML）和深度学习在加速材料筛选、优化合成路线以及预测复杂材料体系（如高熵合金）性能方面的突破性进展。 结论与展望 全书最后总结了先进材料科学在能源、信息、生物医学和环境领域所面临的核心挑战，并展望了跨学科融合（如材料与生物学、量子物理的结合）将如何驱动下一代革命性材料的诞生。本书旨在培养读者将理论知识转化为实际材料解决方案的能力。

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