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出版者:

作者:Li, Xunjing

出品人:

页数:374

译者:

出版时间:2009-6

价格:$ 167.24

装帧:

isbn号码:9780521875103

丛书系列:

图书标签:

• 光电器件
• 光电子学
• 半导体
• 器件物理
• 光学
• 电子工程
• 材料科学
• 纳米技术
• 传感器
• 显示技术

好的，这是一本关于前沿材料科学与微纳制造技术的专业书籍的详细简介，该书旨在深入探讨下一代电子器件和光电器件所依赖的关键基础科学原理和先进制造工艺。 --- 《前沿材料科学与微纳制造技术：面向下一代集成系统的机遇与挑战》 图书概述 本书全面系统地覆盖了驱动当前信息技术革命的核心——新型功能材料的发现、表征，以及它们在微米和纳米尺度上精确制造与集成所面临的工程挑战。它不仅仅是一本关于传统半导体工艺的教科书，更是面向量子技术、生物电子学、柔性电子以及超高密度集成电路等前沿领域的研究指南和技术手册。全书结构严谨，内容深入，融合了理论物理、化学工程与精密机械的交叉知识，旨在为高校研究人员、研究生以及高科技产业的工程师提供一个理解和掌握未来器件设计与制造范式的平台。 全书共分为七大部分，共二十章，内容涵盖从原子尺度材料设计到宏观系统集成的完整链条。 第一部分：先进功能材料的基础与设计 第一章：拓扑材料与二维系统的新范式 本章聚焦于石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）以及拓扑绝缘体等二维材料。详细讨论了它们的电子结构、狄拉克锥特性、范德华异质结的构建原理及其在低功耗晶体管和超快光电探测器中的潜在应用。重点分析了层间耦合效应如何调控材料的电子相变。 第二章：高性能氧化物与铁电薄膜 深入探讨了复杂氧化物（如钙钛矿结构材料）的介电、铁磁和多铁性。详细解析了薄膜生长过程中的应力弛豫、晶界效应，以及如何利用外延应变工程精确调控其物理性质，为非易失性存储器（FeRAM）和先进传感器提供材料基础。 第三章：量子点与纳米晶体的光物理特性 阐述了III-V族和II-VI族量子点（QDs）的量子限域效应。重点介绍其尺寸依赖性的发光特性、载流子动力学，以及在高性能显示技术（QLED）和固态照明中的应用挑战，包括表面钝化技术和稳定性提升策略。 第四章：有机半导体与共轭聚合物 本章侧重于有机电子学。讨论了小分子和聚合物半导体的能级排布、载流子传输机制（跳跃机制与带状传输）以及高分子工程在提高薄膜形貌和迁移率方面的作用，为有机薄膜晶体管（OTFTs）和有机太阳能电池（OPVs）提供理论支撑。 第二部分：微纳尺度制造工艺与表征 第五章：高精度光刻技术进展 系统回顾了从深紫外（DUV）到极紫外（EUV）光刻的关键技术瓶颈。详细分析了EUV光刻的掩模缺陷控制、光刻胶的化学放大机制，以及分辨率极限的物理化学制约因素，为亚10纳米节点制造提供参考。 第六章：先进刻蚀技术：反应离子刻蚀（RIE）与原子层刻蚀（ALE） 对比了干法刻蚀中反应选择性、各向异性控制的挑战。重点介绍了原子层刻蚀（ALE）如何通过自限制化学反应实现亚纳米级的精确厚度控制，特别是在高深宽比结构（如3D NAND）中的应用。 第七章：原子层沉积（ALD）与化学气相沉积（CVD） 深入解析了ALD的自限制特性，如何用于制备超薄、均匀的栅介质层和高k材料。对比了ALD与CVD在薄膜应力、晶化度控制方面的差异，并探讨了等离子体增强（PEALD/PECVD）对薄膜特性的影响。 第八章：纳米尺度表征技术：透射电镜与扫描隧道显微镜 聚焦于高分辨率成像技术。详细介绍了高角度环形暗场扫描透射电镜（HAADF-STEM）在原子分辨成像中的应用，以及扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）在表面态分析和局部电学测量中的作用。 第三部分：器件物理与先进集成架构 第九章：隧穿与量子效应在器件中的应用 本章分析了隧道结（如肖特基势垒）的量子隧穿机制。探讨了隧穿场效应晶体管（TFETs）如何实现亚阈值陡度（SS < 60mV/decade）的突破，以及隧道磁阻效应（TMR）在自旋电子学中的应用。 第十章：高迁移率场效应晶体管的物理极限 分析了SOI（硅上绝缘体）和FinFET结构中载流子输运的限制因素，包括短沟道效应和界面陷阱密度。提出了应对迁移率饱和的策略，如应变硅技术和二维材料沟道替换。 第十一章：新型存储器技术：电阻随机存储器（RRAM）与相变存储器（PCM） 详细阐述了基于离子迁移（RRAM）和晶格重构（PCM）的非易失性存储原理。讨论了开关电压的随机性、耐久性以及如何实现多比特存储（MLC/TLC）所需的电学特性调控。 第十二章：功率电子器件中的宽禁带半导体 聚焦于碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）在功率MOSFET和HEMT中的应用。分析了它们在高击穿电场、低导通电阻下的物理优势，并讨论了热管理和可靠性问题。 第四部分：柔性与生物电子学接口 第十三章：超薄衬底与柔性电子学的制造 探讨了从硅片上剥离（Lift-off）和聚合物基底转移技术。重点研究了材料在机械应力下的电学性能演变，包括弯曲半径、疲劳损伤和应变梯度效应。 第十四章：透明电子学与可穿戴传感器 介绍了氧化物半导体（如IGZO）在实现高迁移率透明晶体管中的应用。分析了基于纳米线和导电聚合物的柔性生物电极的设计，用于非侵入式生理信号监测。 第十五章：神经形态计算的硬件实现 本章探讨了模拟突触晶体管（Synaptic Transistors）的设计，它们模仿生物神经元的功能。分析了忆阻器阵列在实现高密度、低功耗的并行处理架构中的挑战与潜力。 第五部分：系统集成与先进封装 第十六章：三维集成电路（3D IC）的关键互连技术 深入研究了晶圆到晶圆（W2W）和芯片到芯片（C2C）键合技术，特别是混合键合（Hybrid Bonding）的介质层选择和对齐精度。分析了3D TSV（硅通孔）的制造工艺和寄生参数影响。 第十七章：热管理与散热解决方案 讨论了高密度集成电路产生的局部热点问题。涵盖了传统散热材料（如热界面材料TIMs）的局限性，以及微流控散热和相变材料在主动/被动热管理中的应用。 第十八章：先进封装中的异构集成 阐述了将不同技术节点、不同材料系统（如CMOS、MEMS、光子器件）集成在同一封装内的挑战。重点讨论了电学和机械兼容性问题的解决策略。 第六部分：光电子集成与通信 第十九章：硅光子学与片上集成光波导 详细介绍了利用CMOS工艺制造高折射率对比度的硅基波导结构。讨论了光耦合器、调制器（如马赫-曾德尔调制器）的效率优化，以及如何减小热光效应。 第二十章：激光器与光电探测器在CMOS平台上的集成 研究了在硅衬底上集成III-V族材料激光器的关键技术，如晶圆键合和杂化集成。分析了PIN光电二极管在不同波段的响应特性和速度限制。 --- 本书特色： 1. 深度与广度兼顾： 内容横跨材料物理、化学、工程制造和器件应用，提供了完整的知识体系。 2. 面向未来： 聚焦于EUV、TFETs、神经形态计算等当前科研热点和产业前沿方向。 3. 工程导向： 强调从基础理论到实际制造工艺中的关键参数控制和工程挑战的分析。 4. 图表详实： 包含大量先进器件的横截面图、能带图以及工艺流程示意图，便于理解复杂过程。

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我最近在电子元件商店淘到一本名为《Optoelectronic Devices》的书，虽然我并不是这个领域的专业人士，但出于对科技的好奇心，还是买了下来。我一直对光与电的奇妙结合抱有浓厚的兴趣，总觉得这里面蕴藏着无限可能，能够改变我们的生活。这本书的封面设计很有吸引力，简约的风格中透露出一种专业感，让我对它充满期待。在翻阅的过程中，我发现它似乎是一本非常学术性的著作，里面充斥着各种我不太熟悉的公式和理论。虽然我无法完全理解书中的每一个细节，但我能感受到作者在知识上的深度和广度，以及对每一个概念的严谨论证。我尤其被其中关于半导体材料如何与光相互作用的章节所吸引，虽然艰涩，但字里行间流露出的科学之美让我着迷。这本书让我意识到，在我们日常生活中看似普通的光电器件，背后却是如此复杂的科学原理和精密的工程技术。它像是一扇通往科技殿堂的窗户，虽然我只能窥见一角，但足以让我惊叹于人类智慧的伟大。对于像我这样对科技充满热情，但又没有深厚背景的读者来说，这本书提供了一个了解前沿技术发展脉络的绝佳机会，即便无法完全消化，也能从中汲取到很多启发和知识的火花，激发对未知领域探索的欲望。

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这本《Optoelectronic Devices》的出现，完全填补了我对科技知识领域的一块空白。我一直以来对所有能够发光、感光，并且与电子技术相结合的设备都充满好奇，总觉得它们是连接物理世界和数字世界的关键。这本书的厚度和它所涵盖的范围，让我对它的专业程度有了一个初步的判断。在我看来，它不仅仅是关于某些特定器件的介绍，更像是对整个光电技术发展历程的梳理和深度挖掘。我被书中那些精密的理论推导和详尽的器件模型所震撼，虽然我不是专业的科研人员，但字里行间透露出的严谨和深度，让我对作者的知识储备和研究功力叹服。我尤其对其中关于光通信和光传感器应用的章节产生了浓厚的兴趣，它让我看到了光电技术在现代社会中扮演着多么重要的角色，从高速网络到精密测量，无处不在。这本书虽然有些地方对于我这个非专业人士来说略显艰深，但它成功地激起了我对这个领域的更深层次的探索欲望，让我看到了一个更加广阔和迷人的科学世界。它是一本能够激发思考、拓展视野的优秀读物。

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我最近入手了一本《Optoelectronic Devices》，这本书给我的感觉非常“重量级”。我本身是个对电子产品和新科技非常感兴趣的普通爱好者，平时喜欢自己动手捣鼓一些小玩意儿，所以对光电这个领域总是有着特别的关注。在读这本书之前，我对光电元件的理解主要停留在LED灯、激光笔这些日常可见的物品上。然而，《Optoelectronic Devices》这本书完全颠覆了我之前浅显的认知。它以一种非常系统和深入的方式，讲解了各种光电器件的工作原理、制造工艺以及性能指标。我承认，书中很多章节对我来说都相当晦涩，尤其是那些涉及量子力学和固体物理的部分，看得我常常需要反复琢磨。但是，当我看到书中关于光电二极管、光电晶体管、光耦合器等器件的详细分析时，我仿佛看到了科技进步的脉络。书中大量的图解和实例，即使是在我无法完全理解理论的情况下，也能让我对器件的结构和功能有一个直观的认识。这本书就像一本百科全书，它让我看到了一个庞大而精密的科学体系，也让我对那些支撑我们现代生活的光电技术有了全新的敬意。虽然我无法完全掌握书中的所有知识，但它无疑是我探索光电世界的一本极具价值的“指南”。

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作为一名对科技产品充满好奇心的普通消费者，我最近偶然接触到了《Optoelectronic Devices》这本书。我总觉得，那些能够将光信号转化为电信号，或者反之的器件，是现代科技中最神秘也最迷人的部分。从智能手机的屏幕到各种传感器，光电技术无处不在，深刻地改变了我们的生活。这本书给我的第一感觉是它非常“学术”且“全面”。虽然我无法深入理解其中所有的物理公式和理论推导，但书中的结构和逻辑清晰，让我能够大致了解光电器件的基本构成和工作原理。我印象比较深刻的是关于半导体材料特性对光电性能影响的章节，虽然里面的专业名词很多，但我能感受到作者在知识上的严谨性，以及对每一个细节的细致讲解。这本书让我明白，那些我们习以为常的光电产品，背后蕴含着多么深厚的科学积累和技术挑战。它就像是一本“幕后揭秘”的书，让我有机会一窥科技发展的源头，也让我对那些默默耕耘的科研人员有了更多的敬意。即便我无法成为光电领域的专家，但《Optoelectronic Devices》无疑为我打开了一扇认识前沿科技的窗户，让我对未来科技的发展有了更宏观的认识和期待。

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我前些日子偶然在一家旧书店里发现了一本《Optoelectronic Devices》，当时只是随手翻了翻，就被它厚实的篇幅和严谨的排版吸引了。我对这个领域并不精通，但一直对那些能够发出光、接收光，并且和电信号直接相关的器件充满好奇。总觉得它们是现代科技中不可或缺的“桥梁”，连接着物理世界和信息世界。这本书给我的第一印象是它非常“硬核”，各种图表、公式和专业术语，看得我眼花缭乱。但我能感觉到，作者对每一个细枝末节都进行了深入的探讨，从最基础的物理原理，到各种器件的结构、性能以及应用，都有详尽的介绍。我尤其对其中介绍LED发光原理的章节印象深刻，虽然我不是物理专业的，但通过书中的图示和文字，我似乎能理解光子是如何从电子跃迁中产生的。这本书不仅仅是知识的堆砌，更像是在讲述一个关于光与电的宏大故事，讲述人类如何一步步地理解和驾驭这两种基本的力量，并创造出无数令人惊叹的技术。虽然我无法立即成为这方面的专家，但这本《Optoelectronic Devices》无疑拓宽了我的视野，让我对科技的认识更加立体和深刻，也让我更加敬畏那些默默在幕后推动科技进步的科学家和工程师们。

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