半导体逻辑集成电路 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:吉林大学出版社

作者:杨崇志

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-07-01

价格:17.0

装帧:

isbn号码:9787560123950

丛书系列:

图书标签:

• 半导体
• 集成电路
• 逻辑电路
• 数字电路
• 电子工程
• 微电子学
• VLSI
• CMOS电路
• 电路设计
• 模拟电路

现代材料科学前沿与应用 书籍简介 本书深入探讨了现代材料科学领域最前沿的研究进展、关键技术及其在各个工业部门的广泛应用。全书聚焦于功能性材料的设计、合成、表征与性能优化，旨在为材料科学家、工程师以及相关领域的科研人员提供一个全面且具有前瞻性的知识框架。 第一部分：先进结构材料的革新 本部分着重分析了突破传统性能限制的新型结构材料，它们在航空航天、土木工程和高端制造中的关键作用。 第一章：纳米结构金属与合金 本章详细阐述了通过控制晶粒尺寸至纳米尺度所带来的材料性能飞跃。内容涵盖了高熵合金（HEA）的设计原理，利用计算热力学和第一性原理计算来预测其微观结构演变。重点介绍了不同制备技术，如粉末冶金法、快速凝固法以及等通道转角挤压（ECAP）对最终力学性能，特别是强度、韧性和抗疲劳性能的影响。讨论了纳米孪晶界、晶界扩散机制在材料塑性变形中的作用，并对比了传统晶体结构合金与纳米晶合金的性能差异。深入分析了在极端温度和高应力环境下，纳米结构材料的稳定性与失效模式。 第二章：复合材料与界面工程 本章聚焦于纤维增强复合材料（FRCs）和颗粒增强复合材料（PRCs）的设计优化。我们详细考察了碳纤维、玄武岩纤维以及新型生物基纤维在不同基体（如环氧树树脂、聚合物基体、陶瓷基体）中的复合效果。关键章节在于“界面粘合的精确调控”——分析了界面处化学键合、物理缠结及界面相的形成如何决定复合材料的宏观力学响应，包括层间剪切强度（ILSS）和断裂韧性。此外，还讨论了自修复复合材料的研究进展，通过嵌入微胶囊或形状记忆聚合物（SMPs）实现损伤的早期检测与自动修复。 第三章：陶瓷与玻璃的增韧技术 传统陶瓷材料因其优异的耐高温和耐腐蚀性而备受青睐，但其脆性一直是应用的瓶颈。本章系统梳理了多种增韧技术。首先是颗粒增韧（如加入氧化锆稳定颗粒），通过相变增韧机制提高断裂韧性。其次是纤维增韧技术，特别是陶瓷基复合材料（CMCs）的制造工艺，如化学气相渗透（CVI）和热压渗透（HIP）。对非氧化物陶瓷（如SiC, Si3N4）在热震和氧化气氛下的长期稳定性进行了深入的案例分析。 第二部分：能源与环境功能材料 本部分集中展示了材料科学在解决全球能源挑战和环境可持续性方面的核心贡献。 第四章：高效储能材料的电化学机制 本章深入剖析了新一代锂离子电池（LIBs）正极、负极及电解质材料的最新突破。在正极材料方面，重点对比了富锂锰基材料、镍钴锰酸锂（NCM）的结构优化与循环稳定性提升；在负极材料方面，硅基负极的体积膨胀问题及其解决方案（如核壳结构、碳包覆技术）被详尽讨论。对于固态电解质，本章分析了硫化物、氧化物和聚合物电解质的离子电导率、界面阻抗及其在全固态电池中的应用潜力。此外，对钠离子、镁离子电池等下一代储能体系的材料需求也进行了展望。 第五章：光电转换材料与器件物理 本章聚焦于太阳能电池领域。详细介绍了晶体硅电池（c-Si）的效率提升路径，包括钝化发射极和背面接触（PERC）技术。核心内容在于薄膜光伏材料的革命，特别是钙钛矿太阳能电池（PSCs）的快速发展。我们剖析了钙钛矿材料（如杂化有机-无机卤化物）的缺陷容忍机制、光致稳定性问题，以及如何通过晶面工程、添加剂工程来提高器件的长期工作寿命和效率。同时，对有机光伏（OPV）和量子点太阳能电池的理论基础与规模化制备工艺进行了技术对比。 第六章：催化剂载体与环境净化 本章探讨了多相催化在环境治理中的应用。首先介绍了贵金属（Pt, Pd, Rh）在汽车尾气净化中的催化活性位点设计。重点分析了沸石分子筛、金属有机框架（MOFs）作为高效催化剂载体的优势，包括其均匀的孔结构和极高的比表面积如何影响反应选择性。在水处理方面，深入讨论了新型光催化剂（如掺杂TiO2、碳化钒）在降解有机污染物和产氢方面的性能，并解释了光生载流子的分离与传输动力学。 第三部分：智能与生物相容性材料 本部分关注于材料如何响应外部刺激，以及它们在生物医学工程中的精确应用。 第七章：响应性与自适应材料 本章系统梳理了对热、光、电、磁等外部刺激做出可逆响应的智能材料。形状记忆合金（SMAs）和形状记忆聚合物（SMPs）的“记忆”和“恢复”机理，特别是玻璃化转变温度和晶态转变温度的调控，被细致分析。磁性流体、电活性聚合物（EAPs）的驱动机制及其在软体机器人和传感器中的应用案例被详细列举。本章的难点在于如何实现多重刺激响应的耦合控制，以达到更复杂的自适应功能。 第八章：生物医用植入材料与组织工程支架 本章涉及材料的生物相容性、生物降解性与生物活性。针对骨组织修复，详细介绍了磷酸钙陶瓷（如羟基磷灰石HAp）的替代品和改性方法，以及可降解聚合物（如PLA, PGA）在药物缓释载体中的应用。重点讨论了生物打印技术对组织支架结构精确控制的贡献，包括如何通过调整支架的孔隙率、孔隙连通性和表面亲疏水性来引导细胞的迁移、增殖和分化，以促进功能性组织的再生。 第九章：先进传感器的材料基础 本章阐述了用于精确测量的各类传感器的核心材料。内容包括基于石墨烯和二维材料的化学传感器，它们因其极高的灵敏度而成为检测痕量气体的理想选择。在生物传感领域，我们探讨了表面等离子共振（SPR）传感器中金属纳米颗粒的局域表面等离子体共振（LSPR）效应，以及如何利用分子印迹聚合物（MIPs）实现高选择性的分子识别。电化学阻抗谱（EIS）在监测材料界面变化中的应用方法被作为重点技术进行阐述。 本书的写作风格力求严谨、深入，结合大量的实验数据和理论模型分析，确保内容的科学性和前瞻性，适合作为高等院校材料科学、化学工程、物理学及电子工程专业本科生高年级及研究生的参考教材或进阶读物。

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这本书的结构安排可谓匠心独运，每个章节之间都像是经过精心编排的乐章，层层递进，既有独立性，又能相互呼应。作者在开篇就为读者勾勒出了整个半导体逻辑集成电路领域的全景图，然后在后续章节中逐一展开。从最基础的数字信号和逻辑运算，到复杂的微处理器架构，整个知识体系被梳理得井井有条。我尤其赞赏的是，书中对于每个重要概念的引入，都伴随着清晰的图示和表格，这极大地降低了理解的难度。比如，在讲解组合逻辑电路时，作者提供了大量的卡诺图简化实例，让我能够一步一步地掌握如何优化逻辑函数。而到了时序逻辑电路的部分，则通过时钟信号、触发器等概念，将动态行为的分析也变得易于理解。更难得的是，书中还涉及了一些实际的应用案例，比如在消费电子、通信设备等领域，这些例子让我看到了理论知识如何转化为改变世界的实际产品。

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这本书给我带来的最直接的感受是，它成功地将一个看似高冷、晦涩的领域，变得触手可及。作者的写作风格非常吸引人，他善于使用类比和生动的语言，将复杂的概念变得通俗易懂。我特别喜欢书中关于“摩尔定律”的讨论，它不仅解释了集成电路产业的飞速发展，更让我思考了技术进步背后的驱动力。在讲解逻辑门电路的组合和时序特性时，作者巧妙地运用了一些现实生活中的例子，比如开关电路、计数器等，让我能够迅速建立起直观的理解。即使是对于一些较为抽象的理论，比如状态机设计，作者也提供了非常清晰的图解和实例，让我能够逐步掌握其核心思想。更值得一提的是，书中还穿插了一些关于集成电路产业发展历史的叙述，让我对这个领域的演变有了更深刻的认识，也让我体会到前辈们筚路蓝缕的奋斗历程。

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这本书的语言风格让我感到惊喜，不同于许多教科书中生硬的理论堆砌，作者的叙述充满了人文关怀和对读者的体贴。在探讨一些稍显枯燥的章节时，他会巧妙地插入一些行业趣闻或者某个重大突破背后的故事，让读者在学习知识的同时，也能感受到科学研究的魅力和人性的光辉。例如，在介绍集成电路设计流程时，他花费了相当大的篇幅讲述EDA（电子设计自动化）工具的发展历程，以及这些工具如何改变了整个行业。这让我意识到，技术不仅仅是冰冷的数字和逻辑，更是由一代代人的努力和创新所推动的。书中对于不同类型逻辑门电路的比较和分析，也写得十分透彻，让我了解了它们各自的优缺点以及在实际应用中的取舍。我特别喜欢书中关于“设计挑战”的章节，它没有回避集成电路设计中遇到的各种难题，而是将其一一剖析，并给出了一些解决方案的思路。这让我对工程师们面临的巨大压力和他们解决问题的智慧有了更深的敬意。

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我必须说，这本书在理论深度和实践应用之间找到了一个绝佳的平衡点。它既没有为了追求数学上的严谨而牺牲可读性，也没有为了降低门槛而流于表面。作者在讲解复杂概念时，总是能恰到好处地引入一些实际的工程考量，比如功耗、时延、面积等因素对电路设计的影响。这让我意识到，集成电路设计不仅仅是纸面上的逻辑推演，更是对各种现实约束的权衡和优化。书中关于半导体器件物理特性的介绍，虽然没有深入到量子力学的层面，但足以让我理解它们为何会表现出特定的逻辑功能。而对于各种集成电路设计流派的介绍，也让我对这个行业的多元化有了初步的认识。我印象最深刻的是，作者在最后几章，简要探讨了未来集成电路的发展趋势，比如人工智能芯片、量子计算等前沿领域，这为我打开了新的视野，也激发了我对未来技术发展的无限遐想。

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这本书给我留下了极其深刻的印象，虽然我对半导体逻辑集成电路这个领域并非专家，但书中清晰的逻辑和丰富的实例让我得以窥见这个复杂世界的冰山一角。作者在介绍基本概念时，并没有直接堆砌晦涩的专业术语，而是循序渐进，从最基础的二极管、三极管等元器件的原理讲起，逐步过渡到更复杂的组合逻辑和时序逻辑电路。尤其是对CMOS工艺的讲解，细致入微，让我对现代集成电路的制造过程有了更直观的认识。书中穿插的许多历史故事和技术演进的脉络，也极大地增加了阅读的趣味性，让我感受到这项技术的蓬勃发展和背后无数工程师的智慧结晶。我尤其欣赏的是，作者在讲解某些高级概念时，并没有回避其复杂性，而是通过巧妙的比喻和图示，将抽象的理论变得生动形象。比如，在描述时序逻辑电路的状态转移时，作者用到了类似“交通灯控制”的生动例子，让我瞬间理解了状态机的概念。尽管我无法深入理解每一个公式的推导，但整体的脉络和关键思想已经非常清晰。

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