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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Whitaker, Jerry

出品人:

页数:464

译者:

出版时间:2005-11

价格:$ 166.05

装帧:HRD

isbn号码:9780849333910

丛书系列:

图书标签:

微电子学
集成电路
半导体
电子器件
电路分析
模拟电路
数字电路
VLSI
MOSFET
固态电子学

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具体描述

When it comes to electronics, demand grows as technology shrinks. From consumer and industrial markets to military and aerospace applications, the call is for more functionality in smaller and smaller devices. Culled from the second edition of the best-selling "Electronics Handbook", "Microelectronics, Second Edition" presents a summary of the current state of microelectronics and its innovative directions. This book focuses on the materials, devices, and applications of microelectronics technology. It details the IC design process and VLSI circuits, including gate arrays, programmable logic devices and arrays, parasitic capacitance, and transmission line delays. Coverage ranges from thermal properties and semiconductor materials to MOSFETs, digital logic families, memory devices, microprocessors, digital-to-analog and analog-to-digital converters, digital filters, and multichip module technology. Expert contributors discuss applications in machine vision, ad hoc networks, printing technologies, and data and optical storage systems. The book also includes defining terms, references, and suggestions for further reading. This edition features two new sections on fundamental properties and semiconductor devices. With updated material and references in every chapter, "Microelectronics, Second Edition" is an essential reference for work with microelectronics, electronics, circuits, systems, semiconductors, logic design, and microprocessors.

深入探究宇宙的奥秘：从星系形成到黑洞边界的宏大叙事书名：宇宙的织锦：星系演化、暗物质与时空几何作者：[此处可填入虚构的、富有学术气质的作者名] 出版社：[此处可填入虚构的、专业科学出版社名称] --- 内容提要《宇宙的织锦：星系演化、暗物质与时空几何》是一部旨在带领读者进行一次跨越时空、探索宇宙学前沿领域的深度旅程的专著。本书完全摒弃了对半导体物理、集成电路设计或微观电子器件等主题的任何探讨，其核心焦点完全集中在宏观宇宙学、天体物理学以及基础物理学的尖端理论上。本书的叙事逻辑围绕着宇宙诞生之初的微小扰动，如何通过引力作用，在数十亿年的尺度上编织出现今我们所观测到的浩瀚星系网络展开。它不仅是对现有观测数据的系统性梳理，更是对驱动这些现象的基本物理定律和未解之谜的深刻剖析。全书分为四大核心部分，逻辑清晰，层层递进，从基础的宇宙学模型出发，逐步深入到最前沿的暗能量与暗物质研究，最终触及时空几何的弯曲本质。 --- 第一部分：宇宙学的基石与早期宇宙的黎明 (Foundations and the Dawn of the Early Universe) 本部分旨在为读者建立坚实的宇宙学基础，完全避开任何关于电子学或半导体材料的讨论。第一章：经典与现代宇宙学模型的整合本章详述了爱因斯坦的广义相对论作为现代宇宙学的基石。重点分析了弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规的数学结构，并解释了它如何成功描述一个均匀且各向同性的宇宙。章节深入探讨了哈勃定律的精确测定及其对宇宙膨胀速率的指示意义。与此相对，本章简要回顾了稳恒态宇宙模型（Steady State Theory）的兴衰，强调了宇宙微波背景辐射（CMB）观测证据对标准大爆炸模型的决定性支持。第二章：暴胀理论的几何学与量子涨落本章专注于宇宙生命初期（约 $10^{-36}$ 秒到 $10^{-32}$ 秒）的暴胀阶段。我们详细探讨了暴胀模型的不同版本（如混沌暴胀、单场暴胀），以及它们如何解决了视界问题、平坦性问题和磁单极子问题。重点分析了暴胀过程中产生的量子涨落如何被“冻结”，并成为后来星系形成所依赖的原始密度扰动。本章使用了张量、标量和矢量模式的功率谱分析，以量化暴胀模型的可检验性。第三章：核合成的元素丰度与宇宙背景辐射的解码本章从观测证据的角度巩固早期宇宙模型。详细介绍了太初核合成（BBN）的物理过程，精确计算了氢、氦、锂等轻元素在宇宙初期的核反应截面和最终丰度，这些丰度是检验暴胀理论和物质-反物质不对称性的关键指标。随后，本章转向CMB的详细分析，探讨了其偶极子各向异性和多极矩的物理起源，特别是萨哈-沃尔科夫效应（Saha-Volkov Effect）在观测信号形成中的作用。 --- 第二部分：暗物质的引力足迹与结构形成 (The Gravitational Footprint of Dark Matter and Structure Formation) 本部分完全聚焦于宇宙中占据绝大部分质量的、却不与电磁力相互作用的神秘物质——暗物质。第四章：星系旋转曲线的谜团与间接证据本章从经验证据出发，系统性地分析了从鲁宾（Rubin）的早期观测到现代斯隆数字巡天（SDSS）的数据集。深入讨论了星系旋转曲线的“光度-动力学失配”问题，并详细阐述了引力透镜效应（强透镜与弱透镜）如何被用来绘制暗物质晕的质量分布图。本章还探讨了星系团的维里里定理（Virial Theorem）在估计缺失质量方面的应用。第五章：暗物质的候选者与理论模型本章深入探讨了理论物理学家提出的暗物质粒子候选者。详细比较了弱相互作用重粒子（WIMPs）的标准模型，如超对称粒子（SUSY）中的中微子（Neutralino），以及更轻的候选者，如轴子（Axions）。本章的重点是直接探测实验的原理（如XENONnT、LUX-ZEPLIN的探测机制）和间接探测（如费米伽马射线望远镜对湮灭信号的搜索），并明确指出这些实验迄今为止尚未取得决定性发现。第六章：从量子涨落到星系团的层次化组装本章连接了第一部分中的密度扰动和第二部分中的暗物质。以冷暗物质（CDM）模型为框架，详细解释了引力不稳定理论和线性/非线性功率谱的演化。本章使用N体模拟（N-body Simulations）的输出结果，展示了暗物质晕（Halos）如何通过层次化组装（Hierarchical Merging）的过程，从小尺度的卫星星系开始，最终聚集形成超星系团和宇宙大尺度结构。 --- 第三部分：星系的生命周期与活动星系核 (The Stellar Lifecycle and Active Galactic Nuclei) 本部分将视角从暗物质骨架转向了可见的恒星系统和星系的动态演化。第七章：恒星形成与星系形态的塑造本章探讨了星系内部恒星形成（Star Formation）的物理机制，包括分子云的引力坍缩、湍流对恒星形成效率的抑制作用。随后，本章分析了宇宙学参数如何影响星系的颜色-星光形成历史（SFH）。特别关注了环境效应（如撞击、潮汐剥离和星系团内弓激波）在将旋涡星系转化为椭圆星系过程中的关键作用。第八章：超大质量黑洞与星系共演化本章聚焦于星系中心普遍存在的超大质量黑洞（SMBHs）。详细介绍了爱丁顿吸积率（Eddington Accretion Rate）的物理限制，以及由此产生的活动星系核（AGN）的辐射机制——从类星体到塞弗特星系的谱学分类。本章的核心论点是“M-$sigma$ 关系”，强调了黑洞质量与其宿主星系恒星速度弥散度之间的紧密关系，这暗示了星系和黑洞在宇宙历史中是相互塑造的。第九章：星系群与宇宙网的动力学本章将视角扩展到星系之间的相互作用。分析了星系团的动力学平衡，包括X射线发射的星系团气体（Intracluster Medium, ICM）的性质，及其对星系演化的影响（如射出反馈，Outflow Feedback）。此外，本章利用拓扑学概念，描述了宇宙网（Cosmic Web）的纤维、空洞和壁面结构，并解释了引力如何将这些结构组织起来。 --- 第四部分：时空几何的极端：引力波与暗能量 (Extreme Spacetime Geometry: Gravitational Waves and Dark Energy) 本部分的难度有所提升，直接触及广义相对论在极端条件下的应用以及驱动宇宙加速膨胀的未知能量。第十章：广义相对论在强引力场中的应用本章侧重于爱因斯坦场方程的非线性解。详细分析了史瓦西解（Schwarzschild）和克尔解（Kerr），并阐释了事件视界和奇点的物理意义。随后，本章深入探讨了引力波（Gravitational Waves）的产生机制，重点分析了双黑洞或双中子星并合时所产生的时空涟漪的四极公式。第十一章：引力波天文学的观测革命本章介绍了LIGO/Virgo/KAGRA合作组织的关键成果。详细解读了GW150914等事件的波形特征，以及如何利用这些信号反向推断合并体的质量、自旋和它们在宇宙中的分布。本章还探讨了引力波对宇宙学常数的检验潜力，以及未来LISA等空间干涉仪将如何观测超大质量黑洞并合。第十二章：暗能量的宇宙学驱动力与未来测试本部分收尾于宇宙学最大的未解之谜：暗能量。本章考察了超新星Ia型（Type Ia Supernovae）观测如何揭示宇宙加速膨胀的事实，并介绍了$Lambda$CDM模型中暗能量的宇宙学常数（$Lambda$）的性质。本章详细比较了替代暗能量的理论，如标量-张量理论（Scalar-Tensor Theories，如Brans-Dicke理论）和修改引力（Modified Gravity, MoG）模型。通过展望DESI、Euclid和罗马太空望远镜等下一代大型巡天项目，本章论述了如何通过更精确的重子声学振荡（BAO）测量来区分不同的暗能量状态方程 $w(z)$。 --- 结语《宇宙的织锦》通过对从暴胀到今天的宇宙演化史的全面梳理，揭示了人类理解自然界最宏大尺度的努力与成就。本书旨在为严肃的物理学学生、天体物理学研究人员以及对宇宙起源与命运抱有深切好奇心的读者，提供一个全面、严谨且富有启发性的学术资源，其内容完全聚焦于宇宙的尺度、引力、物质的分布和时空本身的几何特性，与电子学或半导体技术领域无关。