材料工程基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:王昆林

出品人:

頁數:358

译者:

出版時間:2009-9

價格:39.00元

裝幀:

isbn號碼:9787302209584

叢書系列:材料科學與工程係列

圖書標籤:

• 絕世神功
• 技校精英
• 材料工程
• 材料科學
• 工程基礎
• 金屬材料
• 高分子材料
• 陶瓷材料
• 復閤材料
• 材料性能
• 材料應用
• 工程教育

好的，這是一份關於一本不同於《材料工程基礎》的圖書的詳細簡介，旨在提供足夠的信息量，同時避免任何可能暴露其生成來源的跡象。 --- 《現代集成電路設計與製造工藝》 一、 圖書概述與定位 本書並非一本關於材料宏觀性能或傳統材料科學原理的著作，而是聚焦於當代信息技術基石——集成電路（IC）的設計、製造與封裝領域的深度剖析。它立足於微觀物理、精密工程與係統級應用的交叉前沿，旨在為電子工程、微電子學、物理學等相關專業的學生、研發工程師及技術人員，提供一套全麵、係統且具有實踐指導意義的知識體係。 我們避免瞭對金屬、陶瓷或高分子材料的傳統分類和基礎熱力學、相圖的冗長論述，轉而深入探討半導體材料的特性、晶圓的製備、納米級的器件結構構建以及復雜的製造流程管理。本書的敘事綫索緊密圍繞“如何將一個抽象的邏輯電路轉化為一個可靠的、具有特定電學性能的物理實體”這一核心挑戰展開。 二、 核心內容深度剖析 本書結構劃分為六個主要部分，層層遞進，從基礎的半導體物理延伸至尖端的製造工藝和係統集成。 第一部分：半導體物理與晶圓準備 本部分徹底摒棄瞭對傳統工程材料的討論，轉而聚焦於矽基半導體材料的獨特電學行為。我們詳述瞭晶體結構缺陷（如位錯、堆垛層錯）對載流子遷移率的影響，並著重分析瞭費米能級、本徵載流子濃度在不同摻雜濃度下的變化規律。 重點章節涵蓋： 1. 材料起源： 從高純度多晶矽到單晶矽錠的拉製（Czochralski法，CZ法），著重分析瞭CZ法中晶體生長速率與氧、碳雜質引入的控製。 2. 晶圓加工： 矽錠的切割、研磨、拋光（CMP技術的前身介紹），以及對晶圓錶麵應力層的去除與鈍化處理。 3. 載流子輸運機製： 深入探討漂移與擴散電流的數學模型，以及溫度對霍爾效應測量結果的影響。 第二部分：半導體器件基礎——MOSFET的構建 此部分是全書的理論核心，詳細解析瞭現代數字電路的基礎單元——金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）的物理原理和結構演變。 1. 能帶理論在MOS結構中的應用： 詳細闡述瞭強反型、弱反型區的形成條件，以及閾值電壓（$V_{th}$）的精確計算模型，包括溝道區摻雜濃度和柵氧厚度的影響。 2. 器件關鍵尺寸效應（Scaling）： 分析瞭當特徵尺寸（如柵長L）縮短至納米級彆時，短溝道效應（如DIBL、載流子速度飽和）的齣現及其對電路性能的負麵影響。 3. 新型器件結構： 介紹瞭從平麵MOS到FinFET（鰭式場效應晶體管）的技術躍遷，重點剖析FinFET如何通過提高柵極對溝道的靜電控製能力，有效抑製短溝道效應，從而實現更高密度和更低功耗。 第三部分：前沿製造工藝：從薄膜到圖案 本部分是本書工程實踐的集中體現，詳細描述瞭半導體製造流程中最為關鍵和精密的步驟。 1. 薄膜沉積技術： 區彆於材料學的宏觀沉積，本書聚焦於原子層級彆的控製。深度解析瞭化學氣相沉積（CVD），特彆是原子層沉積（ALD）在製備高介電常數（High-k）柵極材料中的核心作用，對比其與物理氣相沉積（PVD）在金屬互連層中的應用差異。 2. 光刻技術（Lithography）： 詳述瞭從深紫外（DUV）到極紫外（EUV）光刻的原理和挑戰。重點分析瞭掩模版的設計、工質（Photoresist）的選擇以及關鍵尺寸（CD）的控製，包括曝光能量、顯影時間對側壁角的精確控製。 3. 刻蝕工藝： 區分瞭乾法刻蝕（如反應離子刻蝕 RIE、深矽刻蝕 DRIE）與濕法刻蝕的應用場景。核心在於理解各嚮異性刻蝕的機理，如何利用等離子體中的離子轟擊實現垂直的側壁結構。 第四部分：後段製程與互連技術 在器件結構完成後，需要構建復雜的金屬導綫網絡以實現電路功能。 1. 化學機械拋光（CMP）： 詳細介紹CMP在實現多層結構中各層之間的全局和局部平坦化中的作用，這是實現高密度多層互連的關鍵技術。 2. 金屬互連： 對比鋁、鎢、銅互連的優劣。著重分析瞭大馬士革工藝（Damascene Process）在銅互連製造中的應用，以及擴散阻擋層（如Ta/TaN）和籽晶層（Seed Layer）的形成。 3. 低介電常數材料（Low-k Dielectrics）： 解釋瞭為什麼需要降低層間介質的介電常數，以減小RC延遲，並探討瞭引入孔隙率的材料（Porous Low-k）所麵臨的機械強度挑戰。 第五部分：集成、測試與良率管理 本部分關注從晶圓到最終産品的轉化過程。 1. 封裝技術概述： 簡要介紹引綫鍵閤、倒裝芯片（Flip-Chip）和係統級封裝（SiP）的物理結構和熱管理挑戰，這些都直接影響到最終芯片的可靠性和工作壽命。 2. 電路測試與故障診斷： 介紹瞭在晶圓級（Wafer Sort）和封裝級進行的設計驗證（DV）和功能測試（FT）流程，以及如何利用掃描鏈技術進行內部故障的定位。 3. 良率分析： 使用泊鬆分布、負二項分布等統計模型，分析製造缺陷（如顆粒物、金屬雜質）導緻的芯片失效，並介紹集群模型（Clustering Model）在預測良率下降趨勢中的應用。 三、 本書的獨特性和優勢 本書的核心優勢在於其深度耦閤的設計與製造視角。它不將設計與製造割裂開來，而是強調製造工藝的限製如何反過來約束和指導高級電路的設計決策（例如，工藝窗口、應力導緻的電學變化）。 我們提供的公式推導基於現代半導體物理的最新進展，而非簡化的集總參數模型。書中的案例分析均來源於近十年內（例如，14nm及以下技術節點）的行業報告和學術前沿進展，確保瞭知識的時效性和前瞻性，是傳統材料工程書籍難以覆蓋的領域。它提供的是一把進入微納尺度工程世界的精確鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

這本書給我最深刻的印象之一，是其對材料生命周期和可持續性方麵的關注。在介紹各種材料的生産和應用時，作者並沒有忽視材料對環境的影響，而是積極倡導可持續的材料設計和應用理念。在講解塑料迴收時，書中不僅介紹瞭不同類型塑料的迴收方法，還討論瞭迴收過程中可能遇到的挑戰，以及如何提高迴收效率。我記得書中還提到瞭生物可降解材料，並對其發展前景進行瞭展望。此外，書中在介紹金屬材料的加工和應用時，也強調瞭資源節約和環境保護的重要性，例如，在講解金屬的廢料迴收和再利用時，書中列舉瞭很多成功的案例，說明瞭通過有效的迴收利用，可以大大減少對原生礦産資源的消耗。這種對環保理念的重視，讓我覺得這本書不僅僅是一本技術書籍，更是一本具有社會責任感的著作，它在傳授知識的同時，也引導我們思考材料與環境之間的關係，以及如何在工程實踐中實現綠色可持續發展。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和設計也讓我非常喜歡。字體大小適中，行間距舒適，閱讀起來不會感到疲勞。每個章節都配有大量的插圖、錶格和流程圖，這些視覺元素極大地增強瞭內容的理解度和信息傳遞效率。例如，在講解金屬的晶體缺陷時，書中不僅有清晰的二維投影圖，還有詳細的三維立體圖，讓我能更直觀地看到原子在晶格中的排列和缺陷的形態。在介紹材料的腐蝕與防護時，書中用瞭很多示意圖來展示不同腐蝕機製，如電化學腐蝕、化學腐蝕等，並配有實際的腐蝕産物照片，讓我能更清晰地辨彆不同類型的腐蝕。此外，書中還設置瞭一些“思考題”和“拓展閱讀”部分，這些內容不僅能夠幫助我鞏固所學知識，還能引導我進行更深入的思考和探索，讓我感受到這本書的教育意義遠不止於知識的傳遞。這種用心的設計，讓我在閱讀過程中能夠更加沉浸其中，而不是被生硬的文字所打擾。

评分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的驚喜在於，它不僅僅停留在理論知識的堆砌，而是非常注重將理論與實際應用緊密結閤。在介紹高分子材料的部分，我發現書中不僅僅講解瞭單體、聚閤物鏈、交聯等基本概念，還詳細闡述瞭不同高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等的結構特點、閤成方法以及在日常生活中的廣泛應用。例如，關於聚乙烯，書中不僅介紹瞭高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）在分子鏈結構上的差異，還解釋瞭這種差異如何導緻它們在硬度、柔韌性、耐化學性等方麵的不同，並進而引申到它們在塑料袋、管道、薄膜等領域的應用。更讓我感到驚奇的是，書中還加入瞭一些關於智能材料和生物材料的章節，雖然篇幅不長，但已經足夠讓我對這些前沿領域有一個初步的認識。例如，關於形狀記憶閤金，書中解釋瞭其在溫度變化下發生相變，從而實現形狀恢復的原理，並舉例說明瞭其在航空航天、醫療器械等領域的應用前景。這種與時俱進的內容，讓我感受到這本書的生命力，也讓我意識到材料科學並非一成不變的學科，而是在不斷發展創新的。書中還穿插瞭一些簡短的案例研究，比如某類材料在橋梁建設中的應用，或者某種閤金在飛機發動機中的選擇原因，這些案例分析讓我更容易理解抽象的材料性能與其在工程實踐中的重要性。

评分☆☆☆☆☆

作為一名在校學生，我一直在尋找一本能夠係統性地梳理材料科學知識的書籍，而《材料工程基礎》無疑滿足瞭我的這一需求。本書的結構安排非常閤理，從最基礎的原子結構、化學鍵，到材料的微觀結構（晶體學、缺陷）、材料的性能（力學、熱學、電學、磁學等），再到材料的加工與應用，層層遞進，邏輯清晰。我尤其欣賞作者在講解材料性能時，是如何將其與材料的微觀結構聯係起來的。例如，在介紹脆性斷裂和韌性斷裂時，書中通過顯微照片展示瞭不同斷口形貌，並結閤材料的原子排列和缺陷分布，解釋瞭為什麼有些材料容易發生脆性斷裂，而有些則錶現齣良好的韌性。這讓我明白，材料的宏觀錶現，歸根結底源於其微觀世界的奧秘。此外，書中在講解材料的力學性能時，還引入瞭應力-應變麯綫的概念，並詳細解釋瞭彈性模量、屈服強度、抗拉強度、斷裂伸長率等關鍵參數的物理意義。作者還列舉瞭不同類型材料（如金屬、陶瓷、高分子）的典型應力-應變麯綫，並分析瞭它們之間的差異，這對於我理解材料的力學行為至關重要。我感覺這本書就像一位循循善誘的老師，一步步引導我走進材料的世界，而不是簡單地將知識傾瀉給我。

评分☆☆☆☆☆

本書在論述材料的性能時，展現齣瞭高度的係統性和科學性。我特彆注意到關於材料的熱學性能的章節，作者不僅解釋瞭比熱容、導熱係數、熱膨脹係數等基本概念，還深入探討瞭這些參數如何影響材料在高溫環境下的錶現。例如，在講解熱障塗層材料時，書中詳細闡述瞭陶瓷材料優異的隔熱性能如何保護航空發動機葉片免受高溫侵蝕，並介紹瞭設計和製備熱障塗層所需要考慮的因素，如熱膨脹匹配、界麵結閤強度等。這讓我深刻體會到，對材料性能的深入理解，是實現高性能工程設計的關鍵。書中還涉及瞭材料的電學和磁學性能，並解釋瞭這些性能如何與材料的微觀結構和電子結構相關聯。例如，在講解半導體材料時，書中詳細闡述瞭能帶理論，並解釋瞭不同半導體材料的能帶結構如何決定其導電特性，以及如何通過摻雜來調控其導電性能。這種深入淺齣的講解方式，讓我對材料的本質有瞭更深刻的認識。

评分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書在內容深度和廣度上都達到瞭一個非常高的水平，但同時又保持瞭良好的可讀性。在介紹陶瓷材料時，書中不僅僅講解瞭其化學組成和微觀結構，還深入探討瞭陶瓷材料的製造工藝，如粉末冶金、燒結等。我特彆注意到關於陶瓷材料的顯微組織控製部分，作者詳細解釋瞭晶粒尺寸、氣孔率等微觀特徵如何影響陶瓷的力學性能，並通過大量的顯微照片作為佐證，讓我對陶瓷材料的性能有瞭更直觀的認識。書中還介紹瞭一些特種陶瓷，如氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷等，並分析瞭它們在高溫、耐磨、絕緣等方麵的優異性能，以及在航空航天、電子、生物醫學等領域的應用。我印象最深刻的是關於陶瓷的斷裂韌性設計，作者介紹瞭一些提高陶瓷斷裂韌性的方法，如顆粒增韌、縴維增韌等，讓我瞭解到即使是脆性材料，也可以通過精巧的設計來提升其性能。這種將理論知識、加工工藝和性能設計融為一體的講解方式，對於我這樣一個希望全麵瞭解一種材料的學生來說，是非常寶貴的。

评分☆☆☆☆☆

我非常欣賞作者在介紹材料錶徵技術時，所采取的詳略得當的處理方式。書中對X射綫衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）等常用的材料錶徵技術，都進行瞭詳細的介紹，包括其基本原理、操作步驟以及能夠獲得的信息。例如，在講解SEM時，書中不僅展示瞭SEM圖像，還解釋瞭二次電子、背散射電子等不同信號的産生機製，以及它們如何反映樣品錶麵的形貌和成分。這讓我明白，這些看似復雜的儀器，實際上都是在“看”材料的微觀世界。更重要的是，書中還強調瞭如何根據材料的性質和研究的目的，來選擇閤適的錶徵技術，以及如何解讀錶徵結果，並將這些結果與材料的性能聯係起來。這一點對我而言尤為重要，因為我知道，僅僅知道如何操作儀器是不夠的，更重要的是要能夠從錶徵結果中提取有用的信息，並將其應用於解決實際問題。書中提供的許多實例，都展示瞭如何利用這些錶徵技術來分析材料的失效原因，或者優化材料的性能。

评分☆☆☆☆☆

這本《材料工程基礎》的封麵設計，深邃的藍色調搭配簡潔的銀色字體，營造齣一種科技感與嚴謹感並存的氛圍。翻開書頁，首先映入眼簾的是清晰的目錄，條理分明，涵蓋瞭從材料的宏觀分類到微觀結構，再到性能錶徵與應用設計等一係列關鍵主題。我特彆留意到關於晶體結構和缺陷的部分，作者用大量的圖示來解釋原子在不同晶格中的排列方式，以及位錯、空位等缺陷如何影響材料的力學性能。我記得曾經在其他一些材料學入門書籍中，這部分內容常常用枯燥的文字描述，讓人難以理解，但這本書的圖文並茂，讓我這個對晶體學概念有些模糊的讀者，也能豁然開朗。例如，關於麵心立方（FCC）和體心立方（BCC）結構的對比，書中不僅展示瞭三維模型，還用動畫化的解釋方式，直觀地呈現瞭原子堆積的緊密程度和滑移係的形成，這對於理解金屬材料的塑性變形機製至關重要。此外，關於材料的相圖部分，也讓我印象深刻。書中詳細介紹瞭鐵碳相圖，並將其應用於理解鋼鐵的性能變化，包括退火、淬火、迴火等熱處理過程對材料微觀組織和宏觀性能的影響。作者並沒有簡單羅列相圖，而是深入淺齣地解釋瞭相變動力學和熱力學原理，讓我明白為什麼不同的冷卻速率會産生如此巨大的性能差異。從一個初學者的角度來看，這種循序漸進的講解方式，能夠極大地降低學習門檻，並且能激發我對材料科學更深層次的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

《材料工程基礎》在講解過程中，巧妙地融入瞭許多工程實例，讓我能夠直觀地感受到材料知識在實際工程中的重要性。書中在介紹復閤材料時，不僅詳細講解瞭縴維增強體和基體材料的性能要求，還列舉瞭航空航天、汽車工業等領域中復閤材料的實際應用案例。例如，書中對碳縴維增強聚閤物（CFRP）在飛機結構中的應用進行瞭深入的分析，詳細闡述瞭CFRP輕質高強的特性如何帶來燃油效率的提升，以及其在結構設計和製造過程中需要考慮的關鍵因素。我記得書中還對比瞭金屬材料和復閤材料在某些特定應用場景下的優劣勢，讓我能夠更全麵地理解不同材料的選擇依據。此外，在講解金屬材料的熱處理時，書中也列舉瞭很多實際的例子，比如軸承鋼的熱處理工藝，以及其對軸承壽命的影響。這種將理論知識與實際工程應用緊密結閤的敘述方式，極大地增強瞭我學習材料科學的動力和方嚮感。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常接地氣，即使是對於一些非常抽象的概念，作者也能用通俗易懂的語言來解釋。我最害怕的就是那些充斥著專業術語，讓人望而生畏的教科書，但《材料工程基礎》在這方麵做得非常齣色。作者在介紹金屬的相變時，並沒有直接使用晦澀難懂的熱力學公式，而是通過形象的比喻和生動的圖示，來解釋原子在不同溫度下的運動和排列方式。例如，在講解奧氏體嚮珠光體轉變時，書中用瞭一個“原子跳舞”的比喻，生動地描繪瞭原子在高溫下的自由運動和在低溫下的有序排列，讓我一下子就理解瞭相變的本質。另外，書中在講解材料的電學性能時，還以生活中常見的電器為例，解釋瞭導體、半導體、絕緣體的工作原理。比如，在介紹半導體的摻雜效應時，書中用瞭一個“人為增加載流子”的比喻，讓我瞬間明白瞭為什麼通過摻雜可以改變半導體的導電性能。這種將科學知識與日常生活聯係起來的講解方式，不僅讓我更容易理解，也極大地激發瞭我學習材料科學的興趣。我不再覺得材料科學是一門枯燥的學科，而是充滿瞭生活智慧和技術創新的領域。

评分☆☆☆☆☆

我們缺少的就是基礎科學教育

评分☆☆☆☆☆

我們缺少的就是基礎科學教育

评分☆☆☆☆☆

我們缺少的就是基礎科學教育

评分☆☆☆☆☆

我們缺少的就是基礎科學教育

评分☆☆☆☆☆

我們缺少的就是基礎科學教育