纳米半导体器件与技术 9787118090789 国防工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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加印纽斯基，刘明，吕杭炳 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118090789

商品编码：29731628355

包装：平装

出版时间：2013-12-01

基本信息

书名：纳米半导体器件与技术

定价：95.00元

作者：(加)印纽斯基,刘明,吕杭炳

出版社：国防工业出版社

出版日期：2013-12-01

ISBN：9787118090789

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《纳米半导体器件与技术》(作者印纽斯基)这本 书由来自工业界和学术界的国际*专家参与撰写， 是 一本对未来纳米制造技术有浓厚兴趣的人必读的书。
《纳米半导体器件与技术》介绍了半导体工艺从 标准的CMOS硅工艺到新型器件结构的演变，包括碳纳 米管、 石墨烯、量子点、III-V族材料。本书涉及纳米电子 器件的研究现状，提供了包罗万象的关 于材料和器件结构的资源．包括从微电子到纳电子的 革命。
本书分三个部分： 半导体材料(例如，碳纳米管，忆阻器及自旋有 机器件)； 硅器件与技术(如BICMOS，SOI，各种三维集成和 RAM技术．以及太阳能电池)； 复合半导体器件与技术。
本书探索了能够在微电子系统性能上传统 CMOS的新兴材料。讨论的主题涉及碳纳 米管的电子输运GAN HEMTS技术及应用。针对万亿美 元纳米技术产业的真实市场需求和技 术壁垒，本书提供了新型元器件结构的重要信息．而 这将使其向未来的发展迈出一大步。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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微纳世界的物质奇迹：探索前沿材料与器件的奥秘 引言： 在科技飞速发展的今天，我们生活的世界正以前所未有的速度被微观领域的突破所塑造。从我们手中的智能手机到遍布城市的通信基站，再到未来可能改变世界的医疗诊断和清洁能源技术，这一切的基石都离不开对物质在纳米尺度下奇特行为的深刻理解与巧妙运用。本书《微纳世界的物质奇迹：探索前沿材料与器件的奥秘》将带领您踏上一段引人入胜的探索之旅，深入揭示在纳米尺度下，材料所展现出的非凡属性，以及这些属性如何被转化为革新性的技术和器件，从而深刻地改变我们的生活和未来。 本书并非一本教科书，而是一部面向对科学探索充满好奇的读者，特别是对材料科学、物理学、化学、工程学以及前沿科技领域感兴趣的专业人士、研究生和高年级本科生而精心编写的科普读物。我们力求以严谨而不失趣味的方式，勾勒出微纳世界的核心概念，剖析最新科研进展，并展望它们在各个领域的广阔应用前景。 第一章：穿越微观的界限——什么是纳米？ 在正式展开我们的探索之前，我们首先需要建立一个清晰的认知：究竟什么是“纳米”？“纳米”并非一个虚无缥缈的概念，而是长度单位的一种，一纳米（nm）等于十亿分之一米。想象一下，一根头发的直径大约是五万到十万纳米，而一个病毒的尺寸则在几十到几百纳米之间。在这样的尺度下，物质的许多宏观属性会发生戏剧性的变化，展现出独一无二的“尺寸效应”。 本章将从宏观世界的尺度出发，逐步缩小我们的观察范围，引导读者直观地理解纳米尺度的概念。我们将通过一系列生动的类比，例如与原子、分子的尺寸进行比较，来帮助读者建立起对纳米尺度的感性认识。同时，我们将简要介绍历史上科学家们如何一步步认知和测量纳米尺度，以及这一尺度的出现对于科学技术发展的重要意义。我们将强调，当物质的尺寸进入纳米尺度时，量子力学效应开始显现，表面积与体积的比率急剧增大，这些都将导致材料在光学、电学、磁学、机械性能等方面发生根本性的改变，为我们创造全新的技术提供了可能。 第二章：材料的“魔法”——纳米材料的奇特性质 纳米科学的核心魅力在于纳米材料所表现出的非凡特性。这些特性并非凭空而来，而是源于材料在纳米尺度下的原子排列、电子结构以及表面效应。本章将深入探讨几种具有代表性的纳米材料，并详细解析它们为何拥有如此独特的性能。 量子点（Quantum Dots）： 我们将介绍量子点，这类微小的半导体晶体，其发光颜色并非由其化学成分决定，而是由其尺寸控制。理解量子点为何能产生如此丰富的色彩，以及它们在显示技术、生物成像和太阳能电池中的潜在应用。我们将阐述其量子限制效应，解释当载流子被束缚在纳米尺度的空间中时，其能级会发生离散化，从而导致光学性质的显著改变。 纳米线（Nanowires）与纳米管（Nanotubes）： 纳米线和纳米管，例如碳纳米管，以其极高的强度、优异的导电性和导热性而闻名。我们将分析它们的结构特点，以及这些结构如何赋予它们超乎寻常的力学和电学性能。读者将了解到碳纳米管的单壁和多壁结构差异，以及不同类型碳纳米管在复合材料、传感器和电子器件中的应用潜力。 金属纳米颗粒（Metal Nanoparticles）： 金、银等金属在纳米尺度下会呈现出独特的颜色，例如纳米金的红色和蓝色。本章将解释这种表面等离激元共振现象，以及金属纳米颗粒在催化、传感和光学器件中的应用。我们将深入探讨等离激元的概念，以及如何通过调控纳米颗粒的尺寸、形状和间距来控制其光学响应。 二维材料（2D Materials）： 石墨烯作为二维材料的代表，以其超薄的结构、卓越的导电性和机械强度，彻底改变了材料科学的格局。我们将介绍石墨烯的结构、性质及其在电子学、柔性器件和传感器等领域的革命性潜力，并简要提及其他二维材料如过渡金属硫化物（TMDs）等。 第三章：精雕细琢的艺术——纳米器件的制造与表征 认识到纳米材料的奇特性质只是第一步，如何将这些材料转化为实际可用的器件，更是面临巨大的技术挑战。本章将聚焦于纳米器件的制造技术和表征手段，展现科学家和工程师们如何在这个微观尺度上进行“精雕细琢”。 自上而下（Top-down）与自下而上（Bottom-up）的制造策略： 我们将介绍两种主要的纳米制造策略。自上而下方法，如光刻、电子束刻蚀等，是从宏观材料出发，通过精密加工来获得纳米结构；而自下而上方法，如化学合成、自组装等，则是从原子或分子层面出发，通过化学反应或物理过程来构建纳米结构。我们将讨论这两种方法的优势、劣势以及各自适用的场景。 精密制造技术： 我们将详细介绍几种关键的纳米制造技术，例如： 光刻技术（Photolithography）： 尽管传统光刻的精度有限，但紫外光刻、深紫外光刻以及极紫外光刻（EUV）等技术的不断发展，使得在硅基底上制造纳米尺度的图案成为可能。 电子束刻蚀（Electron Beam Lithography, EBL）： EBL以其极高的分辨率，能够绘制出小于10纳米的精细图案，在科研和小批量生产中发挥着重要作用。 聚焦离子束（Focused Ion Beam, FIB）： FIB不仅可以用于精确刻蚀，还可以进行纳米级的材料沉积和修复。 自组装技术（Self-assembly）： 利用分子间的相互作用力，引导纳米粒子或分子自动排列成有序结构，这是一种高效且具有成本效益的制造方法。 纳米尺度的“透视眼”——表征技术： 要理解纳米材料的性质，必须能够“看清”它们。本章将介绍几种关键的纳米表征技术，包括： 扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy, SEM）： 提供纳米尺度的形貌图像。 透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy, TEM）： 能够观察到纳米结构的内部晶体结构和原子排列。 原子力显微镜（Atomic Force Microscopy, AFM）： 可以直接测量纳米表面的高度和形貌，甚至可以操纵单个原子。 X射线衍射（X-ray Diffraction, XRD）： 用于分析纳米材料的晶体结构。 光谱分析技术（如拉曼光谱、荧光光谱）： 揭示纳米材料的化学成分和电子特性。 第四章：重塑未来——纳米技术在各领域的颠覆性应用 纳米技术的真正价值在于它能够解决现实世界中的诸多挑战，并催生出前所未有的创新应用。本章将展望纳米技术在各个关键领域的颠覆性潜力。 信息技术与电子学： 纳米技术是推动电子器件小型化、高性能化的关键。我们将探讨纳米材料如何用于制造更快的处理器、更高密度的存储器、更灵敏的传感器以及更节能的显示器。本书将详细阐述如量子计算、自旋电子学等新兴领域，这些都高度依赖于纳米尺度下的量子现象和材料特性。 能源与环境： 纳米技术在解决能源危机和环境污染问题上扮演着越来越重要的角色。 太阳能电池： 纳米材料能够提高太阳能电池的光电转换效率，降低生产成本。我们将介绍量子点太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等新型高效太阳能技术。 储能技术： 纳米材料如纳米锂电池电极材料，能够显著提高电池的能量密度和充电速度，为电动汽车和便携式电子设备提供更强大的动力。 环境修复： 纳米颗粒可用于吸附和降解污染物，净化水和空气。我们将介绍纳米催化剂在环境治理中的应用。 生物医学与健康： 纳米技术正在以前所未有的方式改变医疗健康领域。 药物递送： 纳米载体能够精确地将药物靶向病灶，提高疗效，降低副作用。 疾病诊断： 纳米传感器能够早期、快速、准确地检测疾病标志物。 癌症治疗： 纳米技术为癌症的光热疗法、靶向治疗等提供了新的工具。 生物成像： 量子点等纳米材料作为荧光探针，能够实现高分辨率的细胞和组织成像。 先进材料与制造： 纳米技术正在催生一系列具有革命性性能的新型材料。 轻质高强复合材料： 在聚合物中加入碳纳米管或石墨烯，可以大幅提升材料的力学性能，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。 自修复材料： 具有自我修复能力的材料，能够延长产品的使用寿命，降低维护成本。 智能材料： 能够响应外界刺激（如温度、光、电场）而改变其性质的材料，为智能制造和个性化产品提供了可能。 第五章：挑战与展望——纳米技术的未来图景 尽管纳米技术取得了巨大的成就，但我们仍面临诸多挑战，也孕育着更加激动人心的未来。本章将探讨纳米技术发展过程中存在的瓶颈，并展望其未来的发展趋势。 规模化生产的挑战： 如何以可控、经济的方式实现纳米材料和器件的大规模生产，仍然是当前面临的主要挑战之一。 安全性与环境影响： 纳米材料的潜在健康和环境风险需要深入研究和评估，确保其安全可靠的应用。 跨学科的融合： 纳米技术的进步离不开物理、化学、材料、生物、工程等多个学科的深度融合与协同创新。 未来趋势： 智能化与集成化： 未来的纳米器件将更加智能化，能够实现更复杂的功能，并实现高度集成。 生物相容性与可降解性： 针对生物医学应用，开发具有良好生物相容性和可降解性的纳米材料将是重点。 量子信息科学的发展： 纳米技术是实现量子计算、量子通信等量子信息科学的关键支撑。 个性化与定制化： 纳米技术有望实现更加个性化和定制化的产品和服务。 结语： 《微纳世界的物质奇迹：探索前沿材料与器件的奥秘》旨在为读者打开一扇通往纳米世界的窗户，激发对科学探索的兴趣，并对未来的科技发展方向有一个宏观的认识。我们相信，随着人类对微纳世界的理解不断深入，以及制造技术的日益精进，纳米技术必将继续以前所未有的力量，深刻地改变我们的生活，创造一个更加美好、智能、健康的未来。这段探索之旅刚刚开始，纳米世界的奇迹仍在不断被发掘和创造，期待您加入这场激动人心的科学发现之旅！

评分☆☆☆☆☆

我是在准备一次重要的行业研讨会时接触到这本大部头的，当时急需快速建立起对某个特定半导体器件领域更宏观且深入的认知框架。这本书的叙事逻辑搭建得非常出色，它不是简单地罗列知识点，而是像搭建一座精密的仪器，从最基础的物理原理讲起，层层递进，将复杂的半导体物理现象与实际器件的工作机制巧妙地串联起来。尤其是关于新材料特性分析和界面效应的部分，作者的处理角度非常新颖，避开了许多教科书里常见的套路化解释，用更贴近实际工程挑战的方式来阐述理论的精髓。读完一个章节，总有一种茅塞顿开的感觉，好像那些原本晦涩难懂的公式突然活了过来，拥有了实际的物理意义。这对于那些希望从“知道是什么”迈向“理解为什么”的工程师或研究生来说，无疑是极具价值的学习路径图。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我最大的震撼，在于其对技术发展趋势的洞察力，它不仅仅是对现有技术的总结，更像是一部对未来十年半导体技术演进的“预言书”。在探讨某些正在快速成熟的新型结构时，作者所展现出的那种超越性的视野，着实令人印象深刻。他没有沉湎于已经被证明成功的传统工艺，而是大胆地对那些处于探索阶段的材料和结构进行了前瞻性的分析，并基于物理定律推演了它们可能遇到的瓶颈。这种既扎根于坚实的理论基础，又敢于想象未来的写作风格，让这本书在众多技术参考书中脱颖而出。对我个人而言，它提供了一个极佳的“对标尺”，让我能够评估自己目前工作的创新性和前瞻性是否足够，极大地激发了我在现有技术框架下寻求突破的动力。这是一本能提升读者战略思维高度的深度专业著作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的图文排版处理上，可以说是将“信息密度”发挥到了极致，但又保持了惊人的可读性。通常，专业技术书籍的插图往往显得单薄或过于抽象，但这里面的示意图和能带图，每一个线条、每一个符号的选取都似乎经过了深思熟虑，它们不仅是内容的补充，更是解释复杂概念的有力工具。比如，在描述载流子输运机制时，作者没有采用传统的二维平面图，而是引入了三维空间投影的概念，极大地帮助我理解了器件内部电场的分布情况。我甚至会特意放慢速度，去研究那些图注，因为很多关键的洞察都隐藏在那些看似简单的标注之中。这本厚重的书，与其说是在“读”，不如说是在“解构”和“参悟”，它要求你不仅仅是被动接受信息，而是主动参与到知识的构建过程中去，非常适合需要精读和反复研磨的专业人士。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，那种沉稳的墨绿色配上烫金的字体，透露出一种理工科书籍特有的严谨和厚重感。光是捧在手里，就能感受到它分量十足，显然不是那种轻飘飘的入门读物，而是下了真功夫的专业著作。初翻开扉页，印刷质量就没得挑剔，图表的清晰度和文字的排版都达到了很高的水准，这对于需要仔细对照公式和结构图的读者来说，简直是福音。我特别欣赏出版社在细节上处理的用心，比如书脊的处理，即使经常翻阅，也不容易造成磨损或松动。这本书的整体感觉非常“可靠”，就像一个经验丰富的老教授为你准备的讲义，让人在阅读之前就对内容充满了期待，相信里面承载的知识是经过严格检验的。这种对物理形态的重视，往往预示着内容深度的不俗，让人愿意花时间沉浸其中，去探索那些复杂的理论和前沿的技术。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的阅读体验对读者的背景知识要求是相当高的。我尝试让一位刚接触电子工程的朋友翻阅，他很快就感到了压力，那些涉及到量子力学和固体物理的数学推导确实颇有深度。但这正是我欣赏它的地方——它没有为了降低门槛而牺牲内容的严谨性。对于有一定基础的读者而言，这本书就像一座知识的宝库，它提供的不仅仅是“是什么”，更是“如何验证和优化”的思路。书中的案例分析往往涉及最新的实验数据和模拟结果，这使得理论与实践的结合异常紧密。我特别留意了其中关于可靠性和寿命预测的模型，那部分的内容逻辑严密，引用了大量的最新文献，为我后续的研究工作提供了非常坚实的理论支撑和方法论参考。这本书的价值在于，它能让你在面对前沿难题时，拥有追溯本源、独立思考的能力。