薄膜制备技术基础

薄膜制备技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:麻蒔立男
出品人:
页数:336
译者:
出版时间:2009-5
价格:39.80元
装帧:
isbn号码:9787122045881
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 薄膜
  • 专业
  • 薄膜制备
  • 薄膜技术
  • 材料科学
  • 物理学
  • 化学
  • 表面工程
  • 真空技术
  • 薄膜沉积
  • 材料工程
  • 纳米技术
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具体描述

《薄膜制备技术基础》较为系统、全面地介绍了与薄膜制备技术相关的各种基础知识,涉及了薄膜制备系统、典型的物理制膜与化学制膜方法、薄膜加工方法,以及常用的薄膜性能表征技术,同时紧密结合当前薄膜领域最先进的技术、方法和装置。原外版书作者长期在薄膜科学与技术领域从事研究、开发和教育工作,有丰富的工作经验与广博的专业知识。《薄膜制备技术基础》自初版以来,已有三十余年,迄今已4次再版,反映了《薄膜制备技术基础》在这一领域具有较为深远的影响。

现代化工与材料科学前沿:功能性高分子薄膜的构筑、表征与应用 (本书并非《薄膜制备技术基础》) --- 导言:跨越材料边界的微观工程学 在当代材料科学与化学工程的交叉领域中,薄膜材料扮演着至关重要的角色。它们是连接宏观功能与微观结构的桥梁,其性能往往超越了块体材料的限制。本书《现代化工与材料科学前沿:功能性高分子薄膜的构筑、表征与应用》聚焦于高分子材料在纳米和微米尺度上的精确控制与功能化,旨在为科研人员、工程师以及高年级本科生提供一个全面、深入且聚焦于前沿应用的参考框架。本书的视角不同于传统上侧重于基础物理过程或通用沉积方法的教材,它深入探讨了如何通过分子设计和精准的界面控制,将普通高分子转化为具有特定电学、光学、生物相容性或分离性能的先进功能材料。 --- 第一部分:高分子薄膜的分子设计与前驱体选择 (约300字) 本部分首先建立起高分子材料的分子结构与最终薄膜宏观性能之间的内在联系。我们详尽分析了影响薄膜性能的关键分子参数,如链柔性、玻璃化转变温度 ($T_g$)、结晶度、偶极矩以及特定官能团的反应活性。 关键章节聚焦: 1. 功能性单体库与聚合物骨架工程: 探讨了用于构建电荷传输材料(如聚噻吩衍生物)、离子选择性膜(如磺化聚合物)以及生物医用涂层(如PEG化聚合物)的关键单体。侧重于如何通过骨架设计(主链、侧链)来预设薄膜的介电常数、导电性或亲疏水性。 2. 溶解性与成膜性调控: 深入研究了溶剂体系的选择性、表面张力平衡对薄膜均匀性的影响。讨论了利用共聚物或嵌段共聚物来设计具有自组装倾向的体系,以实现相分离形貌的精确控制,而非仅仅关注基础的溶液流变学。 3. 前驱体纯化与稳定化策略: 强调在精密电子和生物应用中,痕量杂质(催化剂残留、水汽)对薄膜性能的灾难性影响,并介绍了用于超高纯度聚合反应和储存的工业级分离技术。 --- 第二部分:先进成膜工艺:形貌与界面的精准调控 (约450字) 本书摒弃了对基础的旋涂、浸涂等方法的泛泛介绍,转而深入剖析现代高分子薄膜制备中,实现高精度、大面积和复杂三维结构的先进技术。本部分的核心在于“梯度”与“异质性”的控制。 关键章节聚焦: 1. 受控沉积技术(Controlled Deposition Techniques): 气相沉积中的高分子引入: 重点讨论了脉冲激光沉积 (PLD) 中如何通过低温或等离子体辅助手段,实现对热敏感聚合物(如生物活性分子负载聚合物)的无热分解沉积。 空间共轭与多组分共沉积: 详细解析了在真空环境中,如何通过控制不同前驱体的蒸汽压和沉积角度,实现具有精确界面的多层或梯度复合薄膜,例如用于有机太阳能电池的给体/受体共混层。 2. 溶液加工的高级流体动力学: 深入探究喷墨打印 (Inkjet Printing) 和狭缝涂布 (Slot-Die Coating) 在高分子薄膜制造中的应用。着重分析了墨水粘弹性、雾化/涂布速度与最终膜厚的统计学关联,特别是如何通过调控“停液效应”或“Taylor锥”的稳定性来确保工业级批次间的一致性。 3. 界面工程与表面改性: 关注薄膜与基底之间的粘附力与电荷注入/提取效率。详细介绍了等离子体刻蚀/官能团化对基底表面能的精确调控,以及如何利用表面接枝聚合(Grafting-from)技术,构建超薄的界面层,以抑制电荷陷阱的形成。 --- 第三部分:功能性表征:从结构到性能的桥梁 (约400字) 功能性高分子薄膜的性能验证远比块体材料复杂,因为它涉及到厚度、界面缺陷、分子取向以及环境敏感性。本部分侧重于那些能提供“动态”和“空间分辨”信息的表征手段。 关键章节聚焦: 1. 结构与形貌的深度关联: 同步辐射散射技术(SAXS/WAXS): 阐述如何利用小角和宽角X射线散射,解析聚合物链在薄膜中的二硫键排列(取向度)和相分离的特征尺寸(如在相分离膜中的孔径分布)。 高分辨率透射电镜 (HR-TEM) 与表面敏感技术: 讨论如何使用原子层沉积 (ALD) 作为“探针”技术,通过在薄膜表面沉积重金属氧化物层,实现对薄膜界面厚度和缺陷密度的间接高精度定量分析。 2. 电学与光学性能的薄膜特有测试: 涵盖电化学阻抗谱 (EIS) 在分析电荷转移电阻、双电层电容方面的应用,以及光致发光 (PL) 强度随膜厚变化的量子效率衰减模型。特别关注薄膜缺陷(如针孔)如何导致性能的非线性下降。 3. 机械性能与环境响应: 探讨如何使用原子力显微镜 (AFM) 的动态力学成像模式 (DLI) 来绘制局部模量分布图,以及如何通过原位拉伸或湿热循环测试来监控高分子薄膜的疲劳和老化机制。 --- 第四部分:前沿应用案例解析与未来趋势 (约350字) 本书的最后部分将所学的构筑与表征知识应用于当前最具活力的材料科学领域,展示高分子薄膜在解决重大技术挑战中的潜力。 关键章节聚焦: 1. 能源存储与转化: 固态电解质界面 (SEI) 的构建: 分析如何利用聚合物凝胶或共轭聚电解质薄膜来稳定锂金属负极,抑制枝晶生长,并优化离子传导路径。 高性能气体分离膜: 详细介绍基于聚酰亚胺或金属有机框架 (MOF) 复合膜的“聚合物-无机杂化”策略,以突破“渗透性-选择性”的传统矛盾。 2. 柔性电子与生物界面: 自修复与可拉伸电子器件: 探讨具有动态共价键或超分子相互作用的高分子网络,如何赋予器件在机械损伤或大幅形变下的功能保持能力。 靶向药物递送涂层: 分析pH敏感或温度响应性聚合物薄膜在微流控芯片和可穿戴设备中的应用,关注其释放动力学的精确调控。 3. 未来展望:AI驱动的薄膜设计: 简要讨论了结合高通量实验与机器学习模型,预测新型高分子配方与成膜参数的最优组合,以加速下一代功能薄膜的研发周期。 --- 总结 《现代化工与材料科学前沿:功能性高分子薄膜的构筑、表征与应用》力求提供一个从分子层面到宏观器件的完整、连贯的知识体系。它强调“控制”、“精度”和“功能化”,而非仅仅是基础的制备步骤,是高分子材料,特别是界面与薄膜科学领域研究人员不可或缺的进阶参考书。

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读后感

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用户评价

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我一直认为,一本好的技术书籍,不仅要传授知识,更要激发读者的思考和探索欲望。而这本书,恰恰做到了这一点。它以一种非常引人入胜的方式,将复杂的薄膜制备技术变得生动有趣。我尤其喜欢书中对各种薄膜制备设备的工作原理和结构特点的详细介绍,例如,对磁控溅射系统的真空度控制、辉光放电机制、靶材溅射过程以及薄膜沉积的均匀性等方面的讲解,都非常到位。同时,书中也对不同类型溅射源(如射频溅射、直流溅射、脉冲溅射等)的优缺点和适用范围进行了比较分析,让我能够更清晰地认识到不同技术方案的选择对最终薄膜性能的影响。我还在书中看到了对化学气相沉积(CVD)过程中前驱体选择、反应温度、压力以及载气流量等参数对薄膜成分、结构和生长速率的影响的深入探讨,这对于我们优化CVD工艺、提高薄膜质量至关重要。书中对薄膜表征技术(如X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱等)的介绍也十分详尽,并且结合了具体的实验案例,让我能够理解如何通过这些手段来全面评估薄膜的性能。这本书的叙述风格非常清晰流畅,语言精练,即使是对于接触薄膜技术不久的新手,也能轻松理解其中的内容。

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这本书带给我的惊喜远超我的预期。我原本以为这是一本偏重理论的书籍,但实际阅读后发现,它在理论深度和实践指导性方面都达到了一个很高的水平。我尤其欣赏书中对薄膜生长动力学和成核过程的深入分析。例如,在介绍分子束外延(MBE)时,书中不仅讲解了束流的产生和控制,还详细阐述了原子在基底表面的扩散、吸附、成核和生长过程,以及如何通过调节生长温度、束流强度和基底表面状态来控制薄膜的生长模式(如岛状生长、层状生长)和表面形貌。这对于我们理解和控制薄膜的微观结构至关重要。我还在书中看到了对原子层沉积(ALD)技术的详细介绍,包括其沉积机理、周期性吸附和解吸过程,以及如何通过精确控制反应气体脉冲时间和化学计量比来制备超薄、高质量、高均匀度的薄膜。书中还举例说明了ALD技术在纳米电子器件、光学涂层和催化剂等领域的广泛应用。此外,我对书中关于薄膜应力管理和缺陷控制的章节特别感兴趣。作者通过大量的实验数据和理论模型,分析了不同来源的应力(如热应力、生长应力)对薄膜性能的影响,并提出了多种缓解和控制应力的方法。这些内容对于提升薄膜器件的可靠性和寿命具有重要的指导意义。

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我对这本书的评价是:它是一本既有深度又有广度的薄膜制备技术参考书。作者以其深厚的学术功底和丰富的实践经验,系统地介绍了各种薄膜制备技术,并深入探讨了其背后的科学原理和工程实践。我特别欣赏书中对薄膜生长动力学和成核过程的深入分析。例如,在介绍分子束外延(MBE)时,书中不仅讲解了束流的产生和控制,还详细阐述了原子在基底表面的扩散、吸附、成核和生长过程,以及如何通过调节生长温度、束流强度和基底表面状态来控制薄膜的生长模式(如岛状生长、层状生长)和表面形貌。这对于我们理解和控制薄膜的微观结构至关重要。我还在书中看到了对原子层沉积(ALD)技术的详细介绍,包括其沉积机理、周期性吸附和解吸过程,以及如何通过精确控制反应气体脉冲时间和化学计量比来制备超薄、高质量、高均匀度的薄膜。书中还举例说明了ALD技术在纳米电子器件、光学涂层和催化剂等领域的广泛应用。此外,我对书中关于薄膜应力管理和缺陷控制的章节特别感兴趣。作者通过大量的实验数据和理论模型,分析了不同来源的应力(如热应力、生长应力)对薄膜性能的影响,并提出了多种缓解和控制应力的方法。这些内容对于提升薄膜器件的可靠性和寿命具有重要的指导意义。

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这本书不仅仅是一本技术手册,更是一位经验丰富的工程师分享其宝贵经验的结晶。我在这本书中看到了作者对于细节的极致追求,以及对工艺流程的深刻理解。我特别对书中关于薄膜沉积过程中的原子尺度行为的描述感到震撼。例如,在介绍化学气相沉积(CVD)时,书中不仅仅讲解了反应机理,还深入分析了前驱体在基底表面的吸附、解离、扩散和反应等过程,以及这些过程如何影响薄膜的成核、生长模式和微观结构。我还在书中看到了对原子层沉积(ALD)技术的详细介绍,包括其沉积机理、周期性吸附和解吸过程,以及如何通过精确控制反应气体脉冲时间和化学计量比来制备超薄、高质量、高均匀度的薄膜。书中还举例说明了ALD技术在纳米电子器件、光学涂层和催化剂等领域的广泛应用。此外,我对书中关于薄膜应力管理和缺陷控制的章节特别感兴趣。作者通过大量的实验数据和理论模型,分析了不同来源的应力(如热应力、生长应力)对薄膜性能的影响,并提出了多种缓解和控制应力的方法。这些内容对于提升薄膜器件的可靠性和寿命具有重要的指导意义。

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这本书的作者显然是在某个领域有着深厚造诣的专家,从字里行间流露出的对薄膜制备技术的精通程度,足以让我这个初涉此道的读者感到敬畏。虽然我还没来得及深入阅读,仅仅是浏览了目录和前言,就已经被其严谨的逻辑结构和详尽的内容规划所吸引。我尤其注意到其中对各种制备方法的分类和介绍,似乎涵盖了从传统的物理气相沉积(PVD)到新兴的原子层沉积(ALD),再到化学气相沉积(CVD)等主流技术,并且对每种方法的原理、工艺流程、优缺点以及适用范围都做了细致的阐述。这对于我来说,就像是在一个迷宫的入口处,有一位经验丰富的向导,为我指明了前行的方向,让我能够系统地、有条不紊地学习。我迫不及待地想要了解书中对不同薄膜材料的生长机制、结构演变以及性能表征的深入剖析。例如,我一直对如何通过控制生长参数来调控薄膜的晶体结构、表面形貌和电学、光学性质感到好奇,这本书无疑为我提供了探寻这些奥秘的钥匙。另外,我注意到书中还提及了薄膜在微电子、光电子、能源和生物医学等领域的广泛应用,这让我看到了薄膜技术在现代科技发展中的重要地位,也激发了我进一步探索其前沿应用的热情。这本书就像一本百科全书,又像一位循循善诱的老师,让我对薄膜制备技术的基础理论和实际应用有了初步但深刻的认识,我期待在接下来的阅读中,能获得更多宝贵的知识和启发,为我未来的研究和实践打下坚实的基础。

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阅读这本书,就像是跟随一位经验丰富的向导,穿越薄膜制备技术的广阔天地。这本书的结构非常清晰,从最基本的概念入手,逐步深入到复杂的工艺和应用。我特别关注书中关于薄膜厚度测量和表面形貌表征的章节。例如,书中对椭圆偏振光谱法、原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)等技术的原理、操作方法以及数据解读进行了详细的介绍,并且结合了实际的测量案例,让我能够更直观地理解如何运用这些技术来评估薄膜的厚度、粗糙度、表面形貌和纳米结构。我还在书中看到了对薄膜电阻率、介电常数、迁移率、光学透过率、反射率等关键电学和光学性能的测试方法和表征手段的详细讲解,例如四探针法、LCR测试仪、紫外-可见分光光度计等。书中还提供了大量的图表和数据,展示了不同制备工艺参数对薄膜性能的影响规律,这为我进行工艺优化和性能调控提供了有力的支撑。我尤其欣赏书中在分析薄膜缺陷时所展现出的深入洞察力,例如,对晶界、位错、空位等缺陷的成因及其对薄膜导电性、发光效率等性能影响的分析,都非常透彻。

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这本书的出现,无疑为薄膜制备技术领域的研究者和工程师提供了一份宝贵的知识财富。作者的叙述风格非常专业且富有条理,将复杂的概念和技术讲解得清晰易懂。我特别关注书中对薄膜厚度测量和表面形貌表征的章节。例如,书中对椭圆偏振光谱法、原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)等技术的原理、操作方法以及数据解读进行了详细的介绍,并且结合了实际的测量案例,让我能够更直观地理解如何运用这些技术来评估薄膜的厚度、粗糙度、表面形貌和纳米结构。我还在书中看到了对薄膜电阻率、介电常数、迁移率、光学透过率、反射率等关键电学和光学性能的测试方法和表征手段的详细讲解,例如四探针法、LCR测试仪、紫外-可见分光光度计等。书中还提供了大量的图表和数据,展示了不同制备工艺参数对薄膜性能的影响规律,这为我进行工艺优化和性能调控提供了有力的支撑。我尤其欣赏书中在分析薄膜缺陷时所展现出的深入洞察力,例如,对晶界、位错、空位等缺陷的成因及其对薄膜导电性、发光效率等性能影响的分析,都非常透彻。这本书的阅读体验非常愉悦,它既能满足我获取知识的需求,也能激发我进一步探索的兴趣。

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这本书的出版,在我看来,是一次对薄膜制备领域知识体系的系统梳理和升华。作为一名在相关行业摸爬滚打多年的从业者,我深切体会到理论指导的必要性和实践经验的宝贵。而这本书,恰恰完美地将这两者结合了起来。它不仅仅是理论知识的堆砌,更融入了作者在实际操作中遇到的挑战、解决问题的思路以及对工艺优化精益求精的追求。我特别欣赏书中对各种薄膜制备技术背后物理和化学原理的深入挖掘,例如在介绍PVD时,对溅射靶材与等离子体的相互作用、蒸发源的温度控制对薄膜成分的影响等细节的阐述,都充满了科学的严谨性和前瞻性。同样,在CVD部分,对前驱体选择、反应动力学、气流动力学以及基底温度对薄膜生长速率和质量的影响分析,都达到了相当的高度。我尤其关注书中对薄膜缺陷控制和性能调优的讨论,这往往是决定薄膜能否在实际应用中发挥最佳性能的关键。书中对如何通过退火处理、掺杂或引入应力等手段来改善薄膜的导电性、介电常数、光学透过率等方面的阐述,无疑具有极高的参考价值。我还在书中看到了对薄膜制备过程中可能遇到的常见问题及其解决方案的分析,这对于我们一线技术人员来说,无疑是雪中送炭,能够极大地提高我们的工作效率和解决问题的能力。这本书的深度和广度,足以满足不同层次读者对薄膜制备技术的需求,无论是初学者还是资深研究者,都能从中获益匪浅。

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这本书对于我来说,就像是打开了一扇通往薄膜制备技术核心的大门。作者的叙述方式非常清晰,逻辑严谨,即使是对于像我这样背景相对薄弱的读者,也能很容易地理解其中的奥秘。我特别喜欢书中对各种薄膜制备设备的原理和操作的详细介绍。例如,在介绍磁控溅射系统时,书中不仅讲解了真空系统、等离子体产生、靶材溅射以及薄膜沉积的整个过程,还对不同类型的溅射源(如直流溅射、射频溅射、脉冲溅射)的优缺点和适用范围进行了比较分析,让我能够更清晰地认识到不同技术方案的选择对最终薄膜性能的影响。我还在书中看到了对化学气相沉积(CVD)过程中前驱体选择、反应温度、压力以及载气流量等参数对薄膜成分、结构和生长速率的影响的深入探讨,这对于我们优化CVD工艺、提高薄膜质量至关重要。书中对薄膜表征技术(如X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱等)的介绍也十分详尽,并且结合了具体的实验案例,让我能够理解如何通过这些手段来全面评估薄膜的性能。

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从我拿到这本书的那一刻起,我就被它散发出的专业气息所吸引。纸张的质感、排版的清晰度、以及作者严谨的学术态度,都预示着这是一部值得认真研读的佳作。这本书最大的亮点在于,它并没有停留在对基础原理的简单罗列,而是将理论知识与实际应用紧密地结合起来。例如,在介绍薄膜外延生长时,书中不仅仅讲解了晶格匹配、表面能等基本概念,还深入探讨了如何通过控制生长气氛、基底预处理以及外延层厚度等参数,来获得高质量的单晶薄膜,并以一些具体的半导体器件制造过程为例,生动地说明了这些技术的重要性。我特别注意到书中对薄膜应力、界面相互作用以及薄膜与基底之间的附着力等关键因素的分析,这些都是影响薄膜性能和器件可靠性的重要参数。作者通过大量的实验数据和图表,清晰地展示了不同工艺条件对这些参数的影响,并提出了相应的优化策略。此外,书中还对薄膜的退火处理、表面处理以及封装技术进行了详细的介绍,这些都是在实际生产过程中不可或缺的环节。对于我们这些需要将实验室研究成果转化为工业化生产的技术人员而言,这本书提供了一套非常实用的指导手册,它帮助我们理解了从微观机制到宏观性能的转化过程,也为我们解决实际生产中的难题提供了思路。

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屌爆了,虽然内容比较老,但还是很实用!

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