Materials Science in Microelectronics II pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Machlin, Eugene

出品人:

页数:228

译者:

出版时间:2006-3

价格:$ 254.25

装帧:HRD

isbn号码:9780080446394

丛书系列:

图书标签:

• 材料科学
• 微电子学
• 半导体
• 集成电路
• 电子材料
• 薄膜技术
• 器件物理
• 材料工程
• 纳米技术
• 电子封装

好的，以下是一份关于一本名为《Materials Science in Microelectronics II》的图书的详细简介，该简介不包含原书中的具体内容，而是描绘了一本其他主题的材料科学书籍可能涵盖的广泛领域和深度。 --- 晶体结构与缺陷工程：下一代能源转换材料的基石 图书名称：《晶体结构与缺陷工程：下一代能源转换材料的基石》 作者团队： 杰出的材料学家与固态物理专家组成的跨学科研究小组 页数： 约 950 页（全彩印刷，包含大量高分辨率显微图像与理论模型图） 目标读者： 高级本科生、研究生、从事材料研发的工程师及致力于基础科学研究的学者。 --- 导言：超越理想晶体的现实挑战 本书并非仅仅是对理想晶体结构的重复性介绍，而是深入探讨了在宏观尺度下，材料性能如何由微观尺度的晶体结构、晶格缺陷的演化及其与环境的相互作用所决定。面对全球能源转型和可持续发展的迫切需求，开发具有卓越性能的新型功能材料，如高效光伏器件、先进电池电极以及催化剂载体，已成为材料科学的核心使命。而所有这些宏伟目标的实现，都建立在对材料内部原子排列规律的深刻理解之上。 本书将晶体学原理与现代实验技术、先进计算模拟方法紧密结合，构建了一个从原子尺度到宏观性能的完整知识体系，旨在指导读者如何通过精确的“缺陷工程”来调控材料的功能。 第一部分：晶体结构的精细化解析与表征 本部分聚焦于如何精确地识别和量化材料内部的结构特征，这是所有后续性能调控的基础。 第一章：晶体学的当代视角与对称性 本章超越了传统的布拉维点阵和空间群理论，深入探讨了在非平衡态下晶体结构如何偏离完美周期性。内容涵盖了准晶体、高熵合金中的无序局域结构，以及非晶态材料中短程有序的定量描述。重点分析了晶体对称性在驱动材料铁电性、压电性和磁性等各向异性现象中的核心作用，并介绍了利用群论工具预测材料宏观响应的现代方法。 第二章：高分辨率衍射技术的前沿应用 重点介绍了同步辐射光源（SR）和中子散射技术在材料结构解析中的革命性贡献。我们详细讨论了如何利用高能X射线进行结构精修（Rietveld Refinement），特别是在高压、高温或强磁场等极端条件下的原位（in-situ）实验技术。此外，本章还涵盖了电子背散射衍射（EBSD）和透射电子显微镜（TEM）中的几何相分析（GPA），用于揭示晶格的应变场和亚微米尺度的相界面结构。 第三章：光谱学方法揭示电子态与局域环境 深入探讨了如何利用各种光谱技术来探查原子价态、化学键合以及局域环境的扭曲。内容包括X射线吸收精细结构（XANES）和扩展X射线吸收边结构（EXAFS）在确定周围原子配位数和键长上的精确性，以及拉曼散射和红外光谱如何作为“指纹”来识别材料中的分子振动模式和晶格振动（声子）。 第二部分：晶体缺陷的分类、演化与热力学 本部分是全书的核心，它将视角聚焦于那些“不完美”的原子排列——晶体缺陷，并阐释这些缺陷如何成为材料性能的决定性因素。 第四章：点缺陷的热力学与动力学 系统梳理了空位、间隙原子、取代原子等基本点缺陷的形成能、迁移能和平衡浓度。本章将经典的热力学模型（如范拉尔模型）与基于第一性原理计算的缺陷形成与扩散路径相结合。重点分析了点缺陷在电场、温差梯度下的运动行为，这对于离子导体的设计至关重要。 第五章：线缺陷（位错）的形貌与塑性 详细阐述了线缺陷（位错）的几何特征、柏氏矢量及其在晶体塑性变形中的核心作用。内容涵盖了不同滑移系统下的位错缠结、交滑移、攀移等复杂动力学过程。特别关注了如何通过引入钉扎点或析出相来控制位错密度和运动，以实现高强度和高韧性的协同优化。 第六章：面缺陷与体缺陷的界面工程 本章深入分析了晶界（Grain Boundaries, GBs）、孪晶界（Twin Boundaries）以及析出相等面缺陷的结构（如Camber模型的应用）。讨论了晶界能、晶界扩散与晶界能垒对材料的晶粒生长、腐蚀敏感性和电化学反应活性的影响。此外，还涵盖了孔隙、裂纹等三维体缺陷在疲劳和断裂过程中的扩展机制。 第三部分：缺陷工程在功能材料中的调控策略 本部分将理论与实践相结合，展示如何通过精确控制缺陷来设计和优化下一代关键功能材料。 第七章：半导体中的掺杂与缺陷激活机制 聚焦于半导体材料，探讨了浅能级施主/受主能级的形成机制。深入分析了共轭缺陷（如掺杂原子与晶格空位的复合体）如何影响载流子寿命和迁移率。针对新型二维材料，讨论了表面缺陷（如悬挂键）对费米能级的固定效应及其对器件性能的负面影响，并提出了钝化策略。 第八章：储能材料中的结构稳定化与离子传输 在锂离子电池、钠离子电池和固态电池领域，本章讨论了电极材料（如层状氧化物、橄榄石结构）在充放电循环中发生的不可逆结构相变，以及这些相变如何由结构缺陷（如氧空位、金属阳离子混排）驱动。重点分析了固体电解质中快速离子导电性的实现路径，强调了晶界相和快速通道的构建。 第九章：催化剂载体与缺陷诱导的活性位点 探讨了多相催化中，材料表面的缺陷如何成为高活性催化中心。通过对贵金属纳米颗粒与载体（如金属氧化物、碳材料）界面的研究，揭示了晶格畸变和界面晶格失配如何调控电子结构，从而增强氧还原反应（ORR）或析氢反应（HER）的催化效率。 结语：面向未来的结构设计与计算模拟 本书最后总结了现代材料科学研究的趋势，强调了计算材料学在加速缺陷工程中的关键作用。从密度泛函理论（DFT）计算缺陷形成能，到蒙特卡洛模拟（Monte Carlo）预测宏观扩散，再到相场模型（Phase Field）模拟微观组织演化，本书为读者提供了驾驭复杂材料体系的理论工具箱。 --- 本书特色： 高度交叉性： 融合了固态物理、材料热力学、晶体塑性学和应用电化学的知识。 量化导向： 大量使用数学模型和量化分析，而非定性描述。 前沿导向： 紧密追踪高熵合金、二维材料和固态电池等热点领域中关于缺陷调控的最新研究成果。

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