Springer手册精选系列·电子与光子材料手册（第2册）：电子与光子材料的制备和特性（影印版） [Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials] pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

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　　《Springer手册精选系列·电子与光子材料手册（第2册）：电子与光子材料的制备和特性（影印版）》强调物理概念而非数学推导，150多个实用表格归纳了公式、不同材料的性能和实验技术，900多幅插图帮助理解和使用，给出了详尽的名词术语表。

内容简介

《Springer手册精选系列·电子与光子材料手册（第2册）：电子与光子材料的制备和特性（影印版）》由Safa Kasap、Peter Capper主编，是一部关于电子和光子材料的综合论述专著，每一章都是由该领域的专家编写的。《Springer手册精选系列·电子与光子材料手册（第2册）：电子与光子材料的制备和特性（影印版）》针对于大学四年级学生或研究生、研究人员和工作在电子、光电子、光子材料领域的专业人员。书中提供了必要的背景知识和内容广泛的更新知识。每一章都有对内容的一个介绍，并且有许多清晰的说明和大量参考文献。清晰的解释和说明使手册对所有层次的研究者有很大的帮助。所有的章节内容都尽可能独立。既有基础又有前沿的章节内容将吸引不同背景的读者。本手册特别重要的一个特点就是跨学科。例如，将会有这样一些读者，其背景是学化学工程的，工作在半导体工艺线上，而想要学习半导体物理的基础知识；一学历是物理学的另外一些读者需要尽快更新材料科学的新概念，例如，液相外延等。只要可能，《Springer手册精选系列·电子与光子材料手册（第2册）：电子与光子材料的制备和特性（影印版）》尽量避免采用复杂的数学公式，论述将以半定量的形式给出。手册给出了名词术语表（Glossary of Defining Terms），可为读者提供术语定义的快速查找——这对跨学科工具书来说是必须的。

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目录

缩略语
Part B 制备和特性
12 体单晶生长——方法与材料
12.1 背景
12.2 技术
12.3 材料生长
12.4 结论
参考文献

13 单晶硅：生长与特性
13.1 综述
13.2 原始材料
13.3 单晶生长
13.4 新型晶体生长方法
参考文献

14 晶体外延生长：方法与材料
14.1 液相外延（LPE）
14.2 有机金属化学气相沉积（MOCVD）
14.3 分子束外延（MBE）
参考文献

15 窄带隙n-vi族半导体：生长
15.1 体生长技术
15.2 液相外延（LPE）
15.3 有机金属气相外延（MOVPE）
15.4 分子束外延（MBE）
15.5 替代CMT
参考文献

16 宽带隙Ⅱ-VI族半导体：生长与特性
16.1 晶体特性
16.2 外延生长
16.3 体单晶生长
16.4 结论
参考文献

17 结构特征
17.1 辐射——材料作用
17.2 粒子——材料作用
17.3 X射线衍射
17.4 光衍射、成像衍射与电子衍射
17.5 功能活动特征
17.6 样品制备
17.7 案例研究-电子和光电材料互补特性
17.8 结论
参考文献

18 表面化学分析
18.1 电子光谱学
18.2 辉光放电光谱学（GDOES和GDMS）
18.3 二次离子质谱
18.4 结论

19 热特性与热分析：基础理论、实验技术和应用
19.1 热容
19.2 热传导
19.3 热膨胀
19.4 焓的热性能
19.5 温度调制DSC（TMDSC）
参考文献

20 半导体材料与器件的电特性
20.1 电阻率
20.2 霍尔效应
20.3 电容-电压测量
20.4 电流-电压测量
20.5 电荷泵
20.6 低频噪声
20.7 深能级瞬态光谱学
参考文献

前言/序言

Springer手册精选系列·电子与光子材料手册（第2册）：电子与光子材料的制备和特性 一本深入探索电子与光子材料制备前沿与性能表征的权威参考 电子与光子材料是现代科技发展的基石，它们不仅驱动着信息技术的飞速进步，更在能源、医疗、通信等诸多领域扮演着不可或缺的角色。从微观的原子排列到宏观的器件应用，对这些材料的深刻理解与精准调控，是实现技术突破的关键。《Springer手册精选系列·电子与光子材料手册（第2册）：电子与光子材料的制备和特性》正是这样一本集前沿性、系统性与实用性于一体的权威参考，它聚焦于电子与光子材料的制备方法与性能特性，为材料科学家、工程师、研究学者以及相关领域的研究生提供了宝贵的知识财富。 本书作为Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials系列的第二卷，精选了该领域最核心、最具代表性的制备技术和表征手段，并深入剖析了各类电子与光子材料的内在物理化学性质。它并非简单地罗列技术或数据，而是通过细致的讲解和深入的分析，帮助读者建立起对材料制备与性能之间相互关联的深刻认知，从而能够更有效地设计、合成并优化满足特定应用需求的新型材料。 一、材料制备的多元化与精细化：解锁性能潜能的钥匙 材料的性能与其制备过程息息相关，微小的工艺差异可能导致截然不同的物理化学行为。本书第二册在材料制备方面，涵盖了从传统到前沿的多种关键技术，旨在为读者提供一个全面的视角来理解如何精确地“建造”这些功能材料。 薄膜制备技术： 薄膜材料在微电子、光电器件、显示技术等领域占据核心地位。本书详细介绍了多种先进的薄膜沉积技术，例如： 物理气相沉积 (PVD)：包括溅射（Sputtering）、蒸发（Evaporation）等，探讨了不同溅射源、靶材种类、基底温度、气氛控制对薄膜的生长模式、晶体结构、表面形貌及电学/光学特性的影响。特别关注了原子层沉积（ALD）的精确控制能力，以及其在制备超薄、多层功能薄膜方面的独特优势。 化学气相沉积 (CVD)：涵盖了多种CVD变体，如等离子体增强CVD (PECVD)、金属有机化学气相沉积 (MOCVD) 等。深入分析了前驱体选择、反应温度、压力、气体流量等参数对薄膜成分、生长速率、均匀性及缺陷密度的影响。重点阐述了CVD在制备高质量半导体薄膜（如III-V族化合物、宽禁带半导体）以及介电层和阻挡层材料中的关键作用。 溶液法制备：如旋涂（Spin Coating）、浸涂（Dip Coating）、喷涂（Spray Coating）等，在有机电子、钙钛矿太阳能电池、纳米材料制备等领域具有成本效益高、易于大面积制备的优势。本书探讨了溶剂选择、浓度控制、退火工艺等对薄膜形貌、结晶度、电荷传输性能的影响。 其他先进制备方法：例如分子束外延 (MBE) 的超高真空控制能力，用于制备原子级精度多层结构；以及纳米压印、3D打印等新型制造技术在微纳结构器件制造中的应用潜力。 体材料制备与改性： 除了薄膜，具有特定微观结构的体材料（如纳米颗粒、量子点、多孔材料、复合材料）也日益受到重视。本书将介绍： 化学合成方法：如溶剂热法、水热法、微乳液法等，用于制备具有特定尺寸、形貌和表面化学性质的纳米材料，并探讨其在催化、传感、生物医学成像等领域的应用。 固相反应与烧结：针对陶瓷、金属合金等材料，详细阐述了粉末制备、混合、压制以及不同烧结温度、气氛和时间对材料密度、晶粒尺寸、相结构和最终性能的影响。 材料掺杂与缺陷工程：通过引入杂质原子或调控晶格缺陷，可以显著改变材料的导电性、发光性、磁性等。本书将深入讨论掺杂机理、掺杂剂的选择、掺杂浓度对材料能带结构和载流子浓度的影响，以及如何利用缺陷工程来优化材料的性能。 表面处理与改性：包括等离子体处理、化学蚀刻、官能团修饰等，用于改变材料表面的功函数、化学活性、润湿性或与基底的界面性质，从而影响器件的效率和稳定性。 二、性能特性的深入剖析：理解材料行为的本质 精确的性能表征是理解材料、优化设计、评估应用潜力的基础。本书第二册不仅介绍了各种材料的典型性能，更重要的是深入揭示了这些性能背后的物理机制。 电学特性： 导电性与载流子传输：从金属的自由电子模型到半导体的能带理论，本书详细阐述了不同材料的导电机制，包括本征导电、掺杂导电、以及不同温度、电场下的载流子行为。重点分析了材料的迁移率、浓度、电阻率、肖特基结/欧姆接触的形成与特性。 介电特性：对于绝缘体和介电材料，本书探讨了其介电常数、介电损耗、击穿强度等参数，并分析了其在电容器、晶体管栅极介质等器件中的作用。 半导体特性：包括能带结构、带隙、载流子注入与复合、迁移率、陷阱态等。深入讨论了p-n结、MOS结构、双极晶体管等关键器件的工作原理与材料特性要求。 光学特性： 吸收与透射：分析材料的吸收光谱、透射光谱，理解其对不同波长光的响应，以及其在滤光片、窗口材料中的应用。 反射与散射：探讨材料的反射率，及其在光学涂层、反射镜等方面的应用。 发光特性：深入研究材料的发光机理，包括光致发光（PL）、电致发光（EL）、阴极射线发光（CL）等。详细阐述了发光材料的发光波长、效率、寿命、色纯度等关键参数，及其在LED、OLED、激光器等发光器件中的应用。 非线性光学特性：对于具有非线性光学效应的材料，本书将介绍其二次谐波产生（SHG）、三次谐波产生（THG）、光学阈值效应等，及其在光信号处理、光调制等领域的潜在应用。 光电导与光伏效应：探讨材料在光照下电阻率的变化（光电导）以及将光能转化为电能的能力（光伏效应），为太阳能电池、光电探测器等器件的设计提供理论基础。 其他重要特性： 磁性：介绍铁磁性、顺磁性、抗磁性等磁行为，以及材料在磁存储、传感器、微波器件中的应用。 热学特性：包括热导率、热膨胀系数、相变温度等，对于热管理、热电器件等至关重要。 机械性能：如硬度、强度、韧性、柔韧性等，尤其是在柔性电子和微机电系统（MEMS）中的重要性。 化学稳定性与环境适应性：材料在不同化学环境、温度、湿度下的稳定性，直接影响器件的可靠性和寿命。 表面与界面特性：材料的表面结构、表面能、表面态以及与其他材料的界面行为，对薄膜器件的性能起着决定性作用。 三、面向未来：新材料与新应用的探索 本书第二册在介绍经典材料体系的同时，也积极关注着新材料的涌现和新兴应用的发展。例如，对量子材料（如二维材料石墨烯、过渡金属硫化物）的制备与特性的深入探讨，对新型功能氧化物、有机半导体、钙钛矿材料在光电子领域的最新研究进展的梳理，以及对材料在人工智能、量子计算、生物电子学等前沿领域的应用潜力的展望。 总结 《Springer手册精选系列·电子与光子材料手册（第2册）：电子与光子材料的制备和特性》是一本不可多得的综合性参考书。它以其严谨的科学态度、丰富的知识内容、清晰的逻辑结构，为读者构建了一个关于电子与光子材料制备与性能的完整知识体系。无论您是希望深入理解现有材料的内在机理，还是致力于开发下一代高性能电子与光子器件，本书都将是您不可或缺的得力助手，助您在不断发展的材料科学领域取得卓越成就。它不仅是一本手册，更是一扇通往微观世界奥秘的窗户，一座连接理论与实践的桥梁，为未来的科技创新提供坚实而有力的支撑。