透明导电氧化物薄膜

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页数:328
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出版时间:2008-10
价格:45.00元
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isbn号码:9787040250596
丛书系列:当代科学前沿论丛
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  • 材料
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具体描述

《透明导电氧化物薄膜》主要论述透明导电薄膜的性能与技术,比较系统全面地介绍了透明导电氧化物薄膜的结构、性能、制备、表征与应用,反映了当前透明导电氧化物薄膜性能与技术研究、发展的前沿信息。

《新材料科学前沿:功能性薄膜的制备与应用》 本书聚焦于当代材料科学领域中最具活力的前沿方向之一——功能性薄膜的制备与应用。不同于以往仅侧重于单一材料体系的论述,本书旨在提供一个更广阔的视角,深入探讨各种新型功能性薄膜材料的设计理念、合成方法、表征技术及其在众多高科技领域的创新应用。 第一章:功能性薄膜的基石——材料设计与选择 本章将从理论层面出发,解析功能性薄膜的性能与其微观结构、化学组分之间的内在联系。我们将重点讨论如何根据实际应用需求,选择合适的材料体系,并介绍先进的材料设计方法,例如基于第一性原理的计算模拟,用于预测和优化薄膜的电学、光学、磁学、催化等特性。此外,还会涵盖如何通过掺杂、合金化、形成复合材料等策略,赋予薄膜新的功能或提升现有性能。 第二章:精密制造的艺术——薄膜制备技术 薄膜的质量和性能很大程度上取决于其制备过程。本章将系统介绍当前主流的薄膜制备技术,包括但不限于: 物理气相沉积 (PVD) 系列: 如溅射(磁控溅射、射频溅射)、蒸发(热蒸发、电子束蒸发)等。我们将深入分析不同PVD方法的原理、优缺点,以及它们在制备特定薄膜类型(如金属薄膜、介质薄膜)时的适用性,并探讨影响薄膜厚度、均匀性、致密性和结晶度的关键工艺参数。 化学气相沉积 (CVD) 系列: 包括常压CVD、低压CVD、等离子体增强CVD (PECVD) 等。本章将重点阐述CVD过程中前驱体选择、反应机理、生长动力学以及如何通过调控温度、压力、气体流量等参数来控制薄膜的微观结构和生长速率。 溶液法制备技术: 如溶胶-凝胶法、旋涂法、喷雾热解法、水热/溶剂热法等。我们将讨论这些方法在制备氧化物薄膜、量子点薄膜等方面的优势,特别是在大规模、低成本生产和柔性基底上的应用潜力,并介绍如何通过优化前驱体溶液的配方和后处理工艺来获得高质量的薄膜。 新型制备技术: 还会触及原子层沉积 (ALD) 等具有原子级精度控制的先进技术,分析其在制备超薄、高均匀性和保形性薄膜方面的独特优势。 第三章:洞察微观世界——薄膜的表征与分析 精密的表征手段是理解薄膜特性、指导材料设计与工艺优化的关键。本章将全面介绍用于分析薄膜结构、成分、形貌及物理性质的各类技术: 结构与晶体学表征: X射线衍射 (XRD)、透射电子显微镜 (TEM)、扫描电子显微镜 (SEM) 等,用于分析薄膜的结晶性、晶粒尺寸、取向以及表面/截面形貌。 成分与化学态分析: X射线光电子能谱 (XPS)、俄歇电子能谱 (AES)、能量色散X射线光谱 (EDX) 等,用于确定薄膜的元素组成、化学价态和表面污染情况。 光学性能表征: 紫外-可见分光光度计 (UV-Vis)、椭圆偏振光谱仪 (Ellipsometry) 等,用于测量薄膜的透射率、反射率、吸收率以及光学常数(折射率、消光系数)。 电学性能测试: 四探针法、霍尔效应测试、I-V特性曲线测量等,用于评估薄膜的导电性、载流子浓度、迁移率和载流子类型。 其他表征技术: 如原子力显微镜 (AFM) 用于表面粗糙度分析、拉曼光谱用于分子振动分析、原子力显微镜 (AFM) 用于表面形貌与摩擦学性能的测量等。 第四章:赋能未来科技——功能性薄膜的应用前景 功能性薄膜凭借其独特的性能,已成为众多高科技领域不可或缺的关键材料。本章将深入探讨薄膜在以下方面的广泛应用: 光电子器件: 如太阳能电池(有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池)、发光二极管 (LED)、光探测器、光学传感器等。我们将分析薄膜的电荷传输、光吸收、界面工程等对其器件性能的影响。 显示技术: 如液晶显示器 (LCD)、有机发光二极管显示器 (OLED)、量子点显示器 (QLED) 等,重点讨论薄膜在改善色彩表现、提高亮度和降低功耗方面的作用。 柔性电子与可穿戴设备: 介绍了在柔性基底上制备的高性能薄膜,如柔性显示屏、柔性传感器、柔性电池等,以及它们在可穿戴电子产品、智能织物等领域的应用。 节能与环保技术: 如低辐射玻璃(Low-E玻璃)、选择性吸收涂层、催化剂薄膜(用于空气净化、水分解)等,阐述薄膜在提高能源利用效率、减少环境污染方面的贡献。 储能与传感器: 锂离子电池电解质薄膜、超级电容器电极材料、气体传感器、生物传感器等,分析薄膜在提升器件性能和集成度方面的优势。 其他新兴应用: 如微电子器件中的栅介质层、互连线、阻挡层,以及在防腐蚀、耐磨损、生物兼容性涂层等方面的应用。 第五章:挑战与展望——功能性薄膜的未来发展 本章将对当前功能性薄膜领域面临的挑战进行梳理,例如提高薄膜的稳定性、降低制备成本、实现更复杂的薄膜结构设计等。同时,也将对未来的发展趋势进行展望,包括新材料体系的探索、智能化制备工艺的发展、与人工智能的融合以及在量子计算、生物电子学等交叉领域的应用潜力。 本书内容翔实,理论与实践相结合,旨在为材料科学家、工程师、研究生以及对功能性薄膜领域感兴趣的读者提供一本具有参考价值的权威著作。

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读后感

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用户评价

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“透明导电氧化物薄膜”这个书名,激发了我对纳米技术如何赋能传统材料的思考。我期待这本书能够深入剖析TCOs材料的纳米化趋势以及由此带来的性能提升。 书中是否会详细介绍如何通过纳米结构的设计来改善TCOs薄膜的性能?例如,纳米晶粒尺寸、晶界结构、表面形貌等因素对载流子传输和光学性能的影响。我尤其关注的是,如何利用纳米颗粒、纳米线、多孔结构等不同的纳米形貌,来提高TCOs薄膜的透明性、导电性或两者兼顾。此外,书中是否会探讨纳米复合材料在TCOs领域的应用?例如,将TCOs材料与碳纳米管、石墨烯或其他纳米材料复合,是否能实现性能的协同增强,或者克服传统TCOs的局限性?我也想了解,在纳米尺度下,TCOs薄膜的制备和表征会面临哪些独特的挑战,以及如何利用先进的纳米加工技术和表征手段来解决这些问题。

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对于“透明导电氧化物薄膜”这一主题,我的兴趣在于它们在日益增长的柔性电子和可穿戴设备领域的应用潜力。我希望这本书能够深入探讨这一方向的前沿研究和技术挑战。 我期望书中能够详细介绍用于制备柔性TCOs薄膜的特殊技术和材料选择。例如,是否会讨论在聚合物基底上制备TCOs薄膜时,如何控制工艺温度以避免基底损伤?是否会介绍采用“低温”或“室温”制备工艺的可能性,以及如何通过调整掺杂机制或引入纳米结构来提高柔韧性?此外,我特别关注书中关于柔性TCOs薄膜在弯曲、拉伸等形变条件下的电学和光学稳定性评估方法。是否会提出新的表征手段来监测形变对薄膜微观结构和载流子行为的影响?我希望书中能够展示一些成功的柔性TCOs应用案例,例如柔性触摸屏、柔性OLED显示器或柔性太阳能电池,并分析其中TCOs薄膜所起到的关键作用。

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在浏览这本书的书名时,“透明导电氧化物薄膜”这几个字就仿佛打开了一扇通往新世界的大门。我一直对那些能够同时满足看似矛盾特性的材料深感着迷,而透明导电氧化物(TCOs)无疑是其中的佼佼者。我迫切地想知道,这本书将如何系统地梳理和解读这一类材料的科学奥秘。 我尤其关注书中对不同TCOs材料体系的介绍和比较。例如,作为市场主流的氧化铟锡(ITO),其优缺点、制备工艺、以及在高分辨率显示器、触摸屏等领域的应用,是否会有详尽的分析?而近年来备受关注的氧化铝掺杂氧化锌(AZO)、氧化镓掺杂氧化锡(ATO)、以及新兴的氧化镁掺杂氧化铝(AMAO)等,它们在透明性、导电性、稳定性、以及制备成本等方面与ITO相比有何优势和劣势?书中是否会深入分析这些材料的掺杂机制,解释不同掺杂元素如何影响材料的载流子浓度、迁移率以及能带结构?我渴望理解,科学家们是如何通过巧妙的化学设计和物理调控,赋予这些氧化物“透明”和“导电”的双重属性。

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当我看到“透明导电氧化物薄膜”这个书名时,我首先想到的就是它们在光电器件中的核心作用。这些薄膜就像是无数电子设备中的“眼睛”和“血管”,既能让光线穿透,又能承载电流的流动。我迫切地想知道,这本书将如何深入解析它们的性能与应用之间的微妙联系。 我期待书中能够提供详细的理论基础,解释TCOs材料实现高透明度和高导电性的物理机制。这可能涉及到能带结构、载流子类型、散射机制以及光学吸收等概念。书中是否会深入探讨不同氧化物体系(如In₂O₃、ZnO、SnO₂等)的电子结构特点,以及掺杂剂(如Sn、Al、Ga等)如何影响其载流子浓度和迁移率?我特别好奇的是,书中是否会分析TCOs薄膜在不同应用环境下的稳定性和可靠性问题,例如在潮湿、高温或紫外照射下的性能衰减,以及如何通过材料设计或封装技术来克服这些挑战?

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对于“透明导电氧化物薄膜”这本书,我最感兴趣的是其在新能源领域的应用,特别是作为太阳能电池和LED照明的关键组件。我期待书中能够提供关于这方面的深入解读。 我希望书中能够详细阐述TCOs薄膜在太阳能电池中的角色,不仅仅是作为透明电极,更是如何通过其光学和电学特性来影响电池的整体效率。例如,是否会讨论如何通过调控TCOs薄膜的掺杂浓度和厚度,来优化其对太阳光谱的透过率,从而最大化活性层的光吸收?书中是否会介绍如何通过优化TCOs薄膜的表面形貌,例如引入纳米纹理,来增强光散射效应,进一步提高光捕获效率?在LED照明领域,我同样期待了解TCOs薄膜在提高LED器件发光效率和降低工作电压方面的作用。是否会分析TCOs薄膜的载流子注入和传输机制,以及如何通过材料设计来优化LED器件的性能?我也想知道,在这些大规模应用中,TCOs薄膜的成本控制和环境友好性方面的发展趋势。

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“透明导电氧化物薄膜”这个书名,对我而言,就像是一把钥匙,能够打开我对于现代电子显示技术和清洁能源技术背后材料科学的求知之门。我渴望通过阅读这本书,能够构建起一个全面而深入的理解。 这本书的内容,我预想会涉及TCOs材料的分类、制备方法、性能表征以及在各类光电器件中的应用。在制备方法方面,我希望能详细了解诸如磁控溅射、电子束蒸发、原子层沉积等不同技术在制备TCOs薄膜时的原理、优缺点以及工艺参数对薄膜性能的影响。例如,溅射过程中气体种类、压力、靶材组成比例等如何影响薄膜的致密性和导电性?原子层沉积又是如何通过逐层沉积实现超高精度和优异的均匀性的?此外,在性能表征方面,我希望书中能系统地介绍如何通过光学测量(如透光率、反射率)、电学测量(如霍尔效应、四探针法)以及结构分析(如XRD、SEM、TEM)来全面评价TCOs薄膜的性能,并探讨这些性能参数与器件性能之间的内在联系。

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一本关于透明导电氧化物薄膜的著作,仅仅是这个书名就已经在我心中激起了层层涟漪。在我看来,一本好的科学专著,不应仅仅是枯燥的公式和实验数据的堆砌,更应是作者对领域深刻理解和热情的倾注。我期待这本书能够像它的名字一样“透明”,清晰地揭示透明导电氧化物薄膜这个令人着迷的材料体系的方方面面。 从材料的宏观性能,比如其高透光率和低电阻率,到微观的晶体结构、电子能带以及掺杂机理,我都希望能够得到详尽的阐述。例如,在透明导电氧化物薄膜的制备方面,我对于溅射、化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)等主流工艺的原理、优缺点、以及它们如何影响薄膜的最终性能,都充满好奇。书中是否会深入探讨不同工艺参数(如溅射功率、衬底温度、气体压力等)对薄膜结晶度、表面形貌、缺陷密度等微观结构的影响?这些微观结构的差异又将如何映射到宏观的光电性能上?我特别关注的是,作者是否能提供一些“独门秘籍”,例如如何通过精细调控工艺,实现特定性能的优化,比如在保持高透光率的同时,进一步降低电阻率,或者提高薄膜的稳定性和耐久性。

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读到“透明导电氧化物薄膜”这个书名,我的脑海中立刻浮现出那些在现代科技中无处不在的应用场景,从智能手机的触摸屏,到液晶显示器,再到太阳能电池和LED照明。这本书无疑触及了当前材料科学和信息技术领域的一个核心话题。 我希望这本书能够提供一个全面的视角,不仅仅停留在材料本身的科学原理,更要深入探讨其在各个应用领域的具体实现和面临的挑战。例如,在太阳能电池领域,TCOs薄膜作为透明电极,其光学匹配和电学连接对电池效率有着至关重要的影响。书中是否会详细介绍如何优化TCOs薄膜的厚度、粗糙度和掺杂浓度,以最大化光吸收并最小化串联电阻?在柔性电子领域,TCOs薄膜的柔韧性和稳定性是关键。书中是否会讨论如何制备能够在弯曲或拉伸条件下保持良好性能的TCOs薄膜,以及相关的表征方法和可靠性评估?我特别期待书中能提供一些前沿的研究进展,例如新型TCOs材料的开发,或者在现有TCOs薄膜基础上进行的性能提升策略。

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“透明导电氧化物薄膜”,这个书名本身就充满了科学探索的吸引力。它指向的是一类具有革命性潜力,并且已经深刻改变了我们生活和工作方式的材料。我对这本书的期待,首先在于它能否为我提供一个系统、深入的学习平台。 我希望能够从这本书中了解TCOs材料的物理基础。这包括但不限于材料的导电机制——是自由电子还是空穴导电?其透明性是如何实现的,又受到哪些因素的影响?例如,材料的禁带宽度、自由载流子吸收、以及薄膜的散射效应等。书中是否会提供详细的理论模型来解释这些现象,并辅以清晰的图示和实验验证?我尤其关注的是,如何通过理论计算和实验相结合的方式,来指导新一代TCOs材料的设计和优化。例如,能否通过第一性原理计算来预测不同掺杂元素和浓度的效果,从而减少盲目的实验探索?

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一本关于“透明导电氧化物薄膜”的书,对我而言,不仅仅是关于材料科学的知识,更是关于如何将基础研究转化为实际应用的智慧结晶。我期待这本书能够桥接理论与实践的鸿沟。 在材料的制备方面,我希望书中能提供不同制备方法(如物理气相沉积、化学气相沉积、溶胶-凝胶法等)的详细工艺流程、关键参数控制要点,以及如何根据不同的应用需求选择合适的制备技术。例如,在制备大面积、低成本的TCOs薄膜时,哪些工艺更具优势?在制备高质量、高均匀性的薄膜时,又需要注意哪些细节?此外,我也对薄膜的表征技术充满兴趣,例如如何通过X射线衍射(XRD)分析其晶体结构,通过原子力显微镜(AFM)观察其表面形貌,通过紫外-可见分光光度计测量其透光率,以及通过四探针法测量其电阻率。书中是否会提供这些表征技术的原理、操作方法以及数据解读的指导?

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