先进磁性材料手册第4卷

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出版者:
作者:(美)塞尔米厄刘义(美)沙因多
出品人:
页数:448
译者:
出版时间:2005-06-01
价格:110.0
装帧:简裝本
isbn号码:9787302089247
丛书系列:
图书标签:
  • 磁性材料
  • 先进材料
  • 手册
  • 磁学
  • 材料科学
  • 物理学
  • 工程学
  • 第四卷
  • 参考书
  • 科技
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具体描述

本书的目的是对磁性材料研究的新近进展提供一种全面的理解。本书共分四卷,每一卷集中论述一个具体的研究领域。每一章首先对该章的基本概念和重要观念进行阐述,然后从实验和理论方面进行详细地说明,最后介绍该领域的发展前景以及新的思想。书中提供了详尽的参考文献,可供研究人员参考。 磁性材料的性能变化范围很大有着不同的应用。本卷收集硬磁材料,软磁材料,磁记录材料,磁感应材料等的制作加工,性能及应用的最新成果,阐

《现代半导体器件物理与工艺》 内容简介 本书全面深入地探讨了现代半导体器件的物理基础、设计原理、先进制造工艺及其在集成电路(IC)领域中的关键应用。全书结构严谨,内容详实,旨在为电子工程、微电子学、材料科学以及相关领域的研究人员、工程师和高年级本科生提供一份系统且前沿的参考资料。 第一部分:半导体物理基础与能带理论 本部分从量子力学的基本原理出发,深入阐述了半导体材料的晶体结构、能带理论及其在不同掺杂情况下的电学特性。 第一章:半导体材料的基本性质 晶体结构与缺陷分析:深入探讨硅、锗及其 III-V族、II-VI族化合物半导体的晶格常数、位错、间隙原子和空位等缺陷对电子性能的影响。 电子的能带结构:详细分析价带、导带、禁带宽度(Band Gap)的概念,区分直接带隙和间接带隙半导体的特性。 费米能级与载流子浓度:基于统计力学,推导本征和掺杂半导体中电子和空穴的浓度分布,讨论室温及非平衡条件下的费米能级移动。 第二章:载流子输运机制 漂移与扩散:系统阐述电场作用下的漂移运动和浓度梯度引起的扩散运动,推导欧姆定律的微观基础。 载流子迁移率:分析晶格振动(声子散射)、杂质电离散射对电子和空穴迁移率的影响,介绍高温和低温下的迁移率模型。 复合与产生过程:详细讨论辐射复合、俄歇复合(Auger Recombination)和 Shockley-Read-Hall (SRH) 复合机制,这对光电器件和功率器件的效率至关重要。 第二部分:基本半导体器件原理与建模 本部分聚焦于构成现代电子系统的核心元件——二极管和场效应晶体管(FET)的物理机制、I-V特性曲线的推导与工程模型。 第三章:PN结与二极管 PN结的形成与平衡态:分析外延结、扩散结的势垒高度、内建电场和空间电荷区(耗尽区)的形成过程。 二极管的偏置特性:详细推导正向和反向偏置下的电流-电压(I-V)特性,包括低注入和高注入水平下的修正模型。 特殊二极管:介绍肖特基势垒二极管(SBD)、齐纳二极管(Zener Diode)、变容二极管(Varactor)的工作原理及其应用限制。 第四章:双极性晶体管(BJT) BJT的结构与工作区:讲解NPN和PNP结构,重点分析基极电流的扩散-漂移机制,定义放大、饱和、截止和反向工作区。 Ebers-Moll模型与混合$pi$模型:推导并详细解释经典的Ebers-Moll模型,进而介绍用于高频电路分析的混合$pi$模型,包括过渡频率 $f_T$ 和最大振荡频率 $f_{max}$ 的计算。 第五章:金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) MOS结构物理:深入分析理想MOS电容器的C-V特性曲线,解释阈值电压 ($V_{th}$) 的确定因素,包括费米能级、氧化层电荷和表面态密度。 MOSFET的I-V特性:详细推导亚阈值区(Subthreshold)、线性区(Linear/Triode)和饱和区(Saturation)的电流方程,分析载流子速度饱和效应。 短沟道效应分析:探讨沟道长度调制(Channel Length Modulation)、DIBL(Drain-Induced Barrier Lowering)等对短沟道器件性能的影响,并介绍减轻这些效应的结构设计方法。 第三部分:先进集成电路技术与制造工艺 本部分着眼于现代集成电路(IC)的制造流程,从晶圆制备到互连技术,强调先进工艺对器件性能和良率的决定性作用。 第六章:晶圆制备与薄膜沉积 硅晶圆的生长与加工:介绍CZ法和FZ法单晶硅生长,以及外延生长的工艺控制。 薄膜技术:详细讲解热氧化(Dry/Wet Oxidation)的动力学,化学气相沉积(CVD,包括PECVD、LPCVD)和物理气相沉积(PVD,如溅射、蒸镀)的原理、优缺点及其在介质层和金属层沉积中的应用。 第七章:掺杂技术与离子注入 热扩散:阐述硼、磷、砷等掺杂剂在高温下的扩散机制,包括固溶度限制和结深控制。 离子注入技术:作为现代IC制造的主流技术,本书详细介绍离子源、加速器、扫描系统,重点分析注入剂量、能量对损伤和激活率的影响,以及后续的退火工艺(如快速热退火RTA)。 第八章:光刻与刻蚀技术 光刻工艺的精度控制:系统介绍光刻系统的关键参数(分辨率、对比度、套刻精度),深入探讨深紫外(DUV)和极紫外(EUV)光刻机的成像原理与掩模(Mask)技术。 刻蚀技术:区分干法刻蚀(Plasma Etching,如反应离子刻蚀RIE、深反应离子刻蚀DRIE)和湿法刻蚀的机理、特点。重点分析各向异性刻蚀的实现,如Bosch工艺在深硅刻蚀中的应用。 第九章:先进结构与未来器件 FinFET与超薄体SOI:分析平面MOSFET的局限性,详细介绍鳍式场效应晶体管(FinFET)的优越静电控制能力和三维结构设计,以及绝缘体上硅(SOI)技术在降低寄生电容和提高速度方面的作用。 新兴器件概念:对隧道场效应晶体管(TFET)、铁电存储器(FeRAM)以及二维材料(如石墨烯、过渡金属硫化物)在下一代电子器件中的潜力进行展望和初步分析。 总结 本书将理论分析与实际工程应用紧密结合,不仅提供了扎实的物理学基础,更涵盖了当代半导体制造工艺中的核心技术。通过对这些内容的深入学习,读者将能够深刻理解当前微电子技术的发展脉络,并具备解决复杂器件设计与制造问题的能力。

作者简介

目录

Foreword

Preface

List of Contributors

1 Recent Developments in High-Temperature Permanent Magnet Materials

1.1 Introduction1

1.1.1 Requirement for High|Temperature Permanent Magnet Materials1

1.1.2 Review of Conventional Permanent Magnet Materials1

1.2 Candidate Alloy System for High|Temperature Permanent Magnet Materials4

1.3 New Sm2Co17|Based High|Temperature Permanent Magnet Materials7

1.3.1 Effects of Compositions on High|Temperature Intrinsic Coercivity of Sm2

|TM17 Permanent Magnets7

1.3.2 Magnetic Properties of New Sm2Co17|Based High|Temperature Permanent

Magnet Materials13

1.3.3 Dynamic Characterizations of New High|Temperature Permanent Magnets16

1.3.4 Long|Term Thermal Stability of New High|Temperature Permanent Magnets19

1.3.5 Microstructure and Crystal Structure21

1.3.6 Coercivity in Sm2|TM17|Type Permanent Magnets23

1.4 New Approach to Calculate Temperature Coefficients of Magnetic Properties35

1.5 SmCo7|Type Permanent Magnets38

1.6 Temperature Compensated Rare Earth Permanent Magnets and Modeling of

Temperature Coefficient of Magnetization39

1.7 Other High|Temperature Permanent Magnet Materials and Furture Perspective46

References47

2 New Rare|Earth Transition|Metal Intermetallic Compounds and Metastable Phases

for Permanent Magnetic Materials50

2.1 Introduction50

2.1.1 Overview of Structures 51

2.2 Experimental Processing54

2.2.1 Melting 54

2.2.2 Mechanical Alloying/Milling55

2.2.3 Rapid Quenching 55

2.2.4 HDDR55

2.2.5 Solid|State Reaction56

2.2.6 Solid|Gas Reaction56

2.2.7 Sputtering56

2.3 New Intermetallic Compounds57

2.3.1 R(Fe,T,X)12(X=B,C)57

2.3.2 R2Fe14BNδ59

2.3.3 R6Fe13-xM1+x61

2.3.4 R3T29Si4B1061

2.4 Metastable Phases64

2.4.1 RFe564

2.4.2 RT7 (T=Fe,Co,Ti,etc.)65

2.4.3 RT7Nδ68

2.4.4 R|Fe|C72

2.4.5 Nd2Fe14BNδ74

2.4.6 RFe1275

2.5 Discussion 76

2.6 Conclusions 79

References 803 Magnetic Properties and Interstitial Atom Effects in the R(Fe,M)12

4 Nanocrystalline Soft Magnetic Materials and Their Applications124

5 Spin|Density Waves and Charge|Density Waves in Cr Alloys159

6 New Magnetic Recording Media211

7 Magneto|Optical Properties of Nanostructured Media241

8 Magnetoresistive Recording Heads271

9 Magnetic Random Access Memories for Computer Data Storage292

10 Magnetoresistive Thin Film Materials and Their Device Applications307

11 Nano|Structural Magnetoelastic Materials for Sensor Applications339

12 Soft Magnetic Films and Wires for Magnetic Field Sensors380

13 Microwave Permeability of Magnetic Films414

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