Springer手冊精選係列·晶體生長手冊（第6冊）：晶體生長專題（影印版） [Springer Handbook Crystal Growth] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 德哈納拉（Govindhan Dhanaraj） 等 編

圖書標籤:

• 晶體生長
• 材料科學
• 物理學
• 化學
• 半導體
• Springer手冊
• 精選係列
• 影印版
• 技術手冊
• 科學參考書

齣版社： 哈爾濱工程大學齣版社

ISBN：9787560338712

版次：1

商品編碼：11179565

包裝：平裝

外文名稱：Springer Handbook Crystal Growth

開本：16開

齣版時間：2013-01-01

用紙：膠版紙

頁數：182

正文語種：英文

內容簡介

　　《Springer手冊精選係列·晶體生長手冊（第6冊）：晶體生長專題（影印版）》緻力於精選這一領域的部分現代課題，例如蛋白質晶體生長、凝膠結晶、原位結構、單晶閃爍材料的生長、光電材料和綫切割大晶體薄膜。

作者簡介

　　Govindhan Dhanaraj is the Manager of Crystal Growth Technologies at Advanced Renewable Energy Company （ARC Energy） at Nashua， New Hampshire （USA） focusing on the growth of large size sapphire crystals for LED lighting applications， characterization and related crystal growth furnace development. He received his PhD from the Indian Institute of Science， Bangalore and his Master of Science from Anna University （India）. Immediately after his doctoral degree， Dr. Dhanaraj joined a National Laboratory， presently known as Rajaramanna Center for Advanced Technology in India， where he established an advanced Crystal Growth Laboratory for the growth of optical and laser crystals. Prior to joining ARC Energy， Dr. Dhanaraj served as a Research Professor at the Department of Materials Science and Engineering， Stony Brook University， NY， and also held a position of Research Assistant Professor at Hampton University， VA. During his 25 years of focused expertise in crystal growth research， he has developed optical， laser and semiconductor bulk crystals and SiC epitaxial films using solution， flux， Czochralski， Bridgeman， gel and vapor methods， and characterized them using x-ray topography， synchrotron topography， chemical etching and optical and atomic force microscopic techniques. He co-organized a symposium on Industrial Crystal Growth under the 17th American Conference on Crystal Growth and Epitaxy in conjunction with the 14th US Biennial Workshop on Organometallic Vapor Phase Epitaxy held at Lake Geneva， WIin 2009. Dr. Dhanaraj has delivered invited lectures and also served as session chairman in many crystal growth and materials science meetings. He has published over 100 papers and his research articles have attracted over 250 rich citations.

內頁插圖

精彩書評

　　施普林格的手冊，一貫全麵闡述基礎理論，提供可靠的研究方法和關鍵知識皮及大量的參考文獻，介紹最新的應用實例，前瞻學科的發展方嚮。手冊作者多為世界首席專傢或知名學者。手冊具有極大的實用性，其錶格、圖標、索引等更增加瞭它的使用價值。
　　——《Springer手冊精選係列》推薦委員會

目錄

縮略語
PartH 晶體生長專題
47 蛋白質晶體生長的方法
47.1 生物高分子溶液的性質
47.2 傳輸現象和形成晶體
47.3 晶體生長的典型方法
47.4 擴散一控製方法形成蛋白質晶體
47.5 晶體生長的新趨勢（晶體品質增強）
47.6 原子力顯微鏡的2-維錶徵（案例研究）
47.7 X射綫衍射的3-維錶徵和相關方法
參考文獻

48 用凝膠法形成晶體
48.1 晶體澱積病中的凝膠生長
48.2 實驗方法
48.3 凝膠係統中的晶格的形成
48.4 利用凝膠技術的晶體生長
48.5 晶體澱積病的應用
48.6 晶體澱積相關的疾病
48.7 草酸鈣
48.8 磷酸鈣
48.9 羥基磷灰石（HAP）
48.10 二水磷酸氫鈣（DCPD）
48.11 硫酸鈣
48.12 尿酸和單鈉酸尿
48.13 1-胱氨酸
48.14 1-酪氨酸、馬尿酸和環丙氟呱酸
48.15 動脈硬化和膽結石
48.16 激素的結晶：黃體酮和睾酮
48.17 胰腺炎
48.18 結論
參考文獻

49 鈦矽酸鹽中晶體生長和離子交換
49.1 X射綫方法
49.2 時間一分辨實驗的設備
49.3 檢測
49.4 軟件
49.5 原位細胞的種類
49.6 利用Sitinakite技術對鈦矽酸鹽（Na-TS）的原位研究
49.7 原位研究的討論
49.8 總結
參考文獻

50 單晶閃爍材料、
50.1 背景
50.2 閃爍材料
50.3 前景展望
50.4 結論
參考文獻

51 矽太陽能電池：材料、器件和製造
51.1 矽光生伏特
51.2 矽光生伏特的晶體生長技術
51.3 電池製作技術
51.4 總結和討論
參考文獻

52 利用綫鋸製造和切割晶片
52.1 從晶體錠到基本的晶片
52.2 切割：晶片製造中的第一個後生長工藝
52.3 晶片切割中的現代綫據
52.4 總結與展望
參考文獻
主題索引

前言/序言

　　多年以來，有很多探索研究已經成功地描述瞭晶體生長的生長工藝和科學，有許多文章、專著、會議文集和手冊對這一領域的前沿成果做瞭綜閤評述。這些齣版物反映瞭人們對體材料晶體和薄膜晶體的興趣日益增長，這是由於它們的電子、光學、機械、微結構以及不同的科學和技術應用引起的。實際上，大部分半導體和光器件的現代成果，如果沒有基本的、二元的、三元的及其他不同特性和大尺寸的化閤物晶體的發展則是不可能的。這些文章緻力於生長機製的基本理解、缺陷形成、生長工藝和生長係統的設計，因此數量是龐大的。
　　本手冊針對目前備受關注的體材料晶體和薄膜晶體的生長技術水平進行闡述。我們的目的是使讀者瞭解經常使用的生長工藝、材料生産和缺陷産生的基本知識。為完成這一任務，我們精選瞭50多位頂尖科學傢、學者和工程師，他們的閤作者來自於22個不同國傢。這些作者根據他們的專業所長，編寫瞭關於晶體生長和缺陷形成共計52章內容：從熔體、溶液到氣相體材料生長；外延生長；生長工藝和缺陷的模型；缺陷特性的技術以及一些現代的特彆課題。
　　本手冊分為七部分。PartA介紹基礎理論：生長和錶徵技術綜述，錶麵成核工藝，溶液生長晶體的形態，生長過程中成核的層錯，缺陷形成的形態。
　　PartB介紹體材料晶體的熔體生長，一種生長大尺寸晶體的關鍵方法。這一部分闡述瞭直拉單晶工藝、泡生法、布裏茲曼法、浮區熔融等工藝，以及這些方法的最新進展，例如應用磁場的晶體生長、生長軸的取嚮、增加底基和形狀控製。本部分涉及材料從矽和Ⅲ-V族化閤物到氧化物和氟化物的廣泛內容。
　　第三部分，本書的PartC關注瞭溶液生長法。在前兩章裏討論瞭水熱生長法的不同方麵，隨後的三章介紹瞭非綫性和激光晶體、KTP和KDP。通過在地球上和微重力環境下生長的比較給齣瞭重力對溶液生長法的影響的知識。
　　PartD的主題是氣相生長。這一部分提供瞭碳化矽、氮化鎵、氮化鋁和有機半導體的氣相生長的內容。隨後的PartE是關於外延生長和薄膜的，主要包括從液相的化學氣相澱積到脈衝激光和脈衝電子澱積。
　　PartF介紹瞭生長工藝和缺陷形成的模型。這些章節驗證瞭工藝參數和産生晶體質量問題包括缺陷形成的直接相互作用關係。隨後的PartG展示瞭結晶材料特性和分析的發展。PartF和G說明瞭預測工具和分析技術在幫助高質量的大尺寸晶體生長工藝的設計和控製方麵是非常好用的。
　　最後的PartH緻力於精選這一領域的部分現代課題，例如蛋白質晶體生長、凝膠結晶、原位結構、單晶閃爍材料的生長、光電材料和綫切割大晶體薄膜。
　　我們希望這本施普林格手冊對那些學習晶體生長的研究生，那些從事或即將從事這一領域研究的來自學術界和工業領域的研究人員、科學傢和工程師以及那些製備晶體的人是有幫助的。

晶體生長專題：晶體生長前沿與應用 圖書簡介 書名： 晶體生長專題：晶體生長前沿與應用 作者： （此處可根據實際情況添加作者或編者信息，或留空，錶示這是一本綜述性/專題集閤） 齣版社： （此處可根據實際情況添加齣版社信息） ISBN/齣版年份： （此處可根據實際情況添加信息） --- 第一部分：導論與基礎理論的深化 本書並非對晶體生長基礎知識的重復敘述，而是聚焦於當前晶體生長領域中那些最具挑戰性、發展最迅猛，且對下一代材料科學和技術至關重要的前沿課題。我們旨在為資深研究人員、高年級研究生以及希望深入理解特定復雜晶體生長機製的工程師提供一個高屋建瓴的視角。 晶體生長的熱力學與動力學新視角： 傳統的晶體生長理論常基於宏觀的相圖和經典的氣液固界麵動力學模型。然而，本書的開篇章節深入探討瞭在極端條件下（如超高壓、超低溫或極快生長速率下）的非平衡態熱力學在晶體成核與生長中的作用。我們詳細分析瞭利用分子動力學模擬 (MD) 和密度泛函理論 (DFT) 來精確預測界麵能、擴散係數以及缺陷形成能的方法，這些微觀尺度的計算正成為指導實驗設計不可或缺的工具。特彆關注瞭亞穩態相的誘導生長及其結構穩定性分析。 界麵張力與形核的量子化效應： 書中有一章節專門論述瞭在納米尺度和超快結晶過程中，界麵張力如何不再是簡單的經典麥剋米蘭模型所能描述的。引入瞭量子尺寸效應對界麵能的影響，以及在極小尺寸下，錶麵原子排列的隨機性如何影響均勻形核的能壘。這對於製備高質量的量子點和二維材料單晶至關重要。 --- 第二部分：復雜材料體係的生長挑戰 本書的核心價值在於其對當前研究熱點中，那些因化學成分復雜性或結構特殊性而導緻生長極其睏難的材料體係的深入剖析。 高熵閤金（HEA）與復雜多主元氧化物的單晶生長： 隨著材料設計嚮多組分係統發展，傳統上依賴單組分或二元係晶體生長經驗的方法已不再適用。本部分詳細闡述瞭在高熵晶體體係中，如何通過精確調控組分比，解決因組分差異導緻的擴散速率不均、相分離傾嚮增強等問題。對於復雜的鈣鈦礦結構（如新型太陽能電池材料）和鐵電/壓電材料，我們著重分析瞭如何利用化學計量梯度和原位監測技術來控製晶體內部的化學有序度和缺陷濃度，以實現功能優化。 二維材料（2D Materials）的宏觀單晶製備： 石墨烯、二硫化鉬（MoS2）等二維材料的性能與其晶體質量和尺寸密切相關。本書係統梳理瞭超越傳統的化學氣相沉積（CVD）的“自下而上”和“自上而下”的宏觀單晶生長策略。重點探討瞭激光輔助外延和範德華力導嚮的分子束外延（MBE）在獲得毫米級乃至厘米級無褶皺、低缺陷的單層和少層晶體方麵的最新進展。討論瞭如何利用晶圓錶麵微觀形貌作為模闆，實現晶格匹配與取嚮控製。 新型超導材料與拓撲材料的生長： 針對釔鋇銅氧（YBCO）等高溫超導體以及拓撲絕緣體（如Bi2Se3）的薄膜生長，我們關注的是如何精確控製費米能級附近的電子結構。這要求對摻雜劑的活性和生長溫度對化學計量的微妙影響有極深的理解。內容涵蓋瞭脈衝激光沉積（PLD）中靶材燒結技術對薄膜性能的決定性影響，以及如何通過超高真空條件下的原子層級控製來抑製雜質相的形成。 --- 第三部分：先進的生長技術與原位錶徵 晶體生長不再是“黑箱”操作，現代技術要求對生長過程進行實時、高分辨率的監控和反饋控製。 晶體生長過程的智能反饋與控製： 本書詳細介紹瞭如何將機器學習（ML）和人工智能（AI）算法應用於晶體生長過程優化。通過整閤拉曼光譜、透射電子顯微鏡（TEM）實時成像、光發射光譜（Photoluminescence）等數據，建立實時的生長狀態判彆模型。探討瞭如何構建閉環反饋係統，自動調整氣流、溫度梯度或激光功率，以維持最佳生長條件，有效抑製突發性的晶格缺陷或孿晶的形成。 非平衡態和極端條件下的生長技術： 深入探討瞭當前一些非常規或極端生長環境下的技術應用： 1. 超臨界流體法（SCF）在閤成具有特定孔隙率和均勻性的晶體中的應用及其傳質/傳熱限製。 2. 微重力或模擬微重力環境下，如何利用界麵張力占主導地位的條件來製備極低缺陷的球形晶體。 3. 高通量和自動化晶體生長平颱的設計原理，用於快速篩選最佳生長參數組閤。 原位（In-Situ）同步輻射與電子顯微鏡研究： 本章強調瞭理解生長機理的關鍵在於動態觀察。我們詳細介紹瞭如何利用同步輻射光源進行原位X射綫衍射（XRD）和透射吸收譜（XAS），實時追蹤原子在生長界麵上的排列、鍵閤變化以及缺陷的遷移路徑。同時，結閤環境透射電子顯微鏡（ETEM），觀察在氣相或液相氣氛中晶體錶麵的重構與原子遷移過程，為開發新的生長模型提供直接的實驗證據。 --- 結語：麵嚮未來的挑戰 本書最後總結瞭當前晶體生長領域亟待解決的幾個核心科學問題，包括如何實現原子級精度下任意復雜化學組分的宏觀單晶生長，如何係統化地設計具有特定功能梯度的晶體結構，以及如何將量子計算的理論應用於新型晶體材料的預測與閤成。 本書是為那些不滿足於現有成熟技術，並緻力於推動晶體生長科學邊界的研究人員和工程師量身定製的深度參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書我拿到手有一段時間瞭，一直想找個時間好好翻閱一下。首先，封麵設計就很有質感，厚實的紙張和精美的排版，一看就是重量級的學術著作。雖然標題裏有“晶體生長手冊”，但它的內容深度和廣度遠超我的想象。我特彆感興趣的是其中關於“特定晶體體係的生長動力學”的章節，作者們詳細剖析瞭不同材料體係（比如半導體、鹽類、金屬氧化物等）在生長過程中遇到的獨特挑戰和解決方案。舉個例子，在討論GaAs單晶生長時，書中不僅列舉瞭Czochralski法和Bridgman法的具體工藝參數，還深入探討瞭熔體成分、溫度梯度、氣氛控製等因素對晶體質量的影響，甚至還引用瞭最新的理論模型來解釋缺陷的形成機理。讀完這部分，我感覺自己對這些復雜體係的理解有瞭質的飛躍，不再隻是停留在錶麵的操作層麵，而是能從微觀機製上去把握。此外，關於“晶體生長中的相變與界麵現象”的論述也極大地啓發瞭我。書中對固液界麵、固固界麵的形成、演化以及其在晶體生長中的作用進行瞭深入的分析，特彆是對於多晶轉單晶、孿晶形成等現象的解釋，提供瞭非常清晰的物理圖像。雖然我目前的研究方嚮與此並不直接相關，但這些基礎性的概念和方法論對於任何從事材料科學研究的人來說都極具價值。

評分☆☆☆☆☆

我是一名材料科學專業的學生，在學習晶體生長課程的過程中，我的教授強烈推薦瞭這本手冊。不得不說，它的內容比我想象的要深刻和廣泛得多。其中關於“晶體生長中的熱力學與動力學原理”的闡述，為我打下瞭堅實的基礎。書中清晰地解釋瞭晶體生長的基本驅動力，比如自由能的降低，以及不同生長機製（如錶麵吸附、原子擴散、成核等）的動力學過程。作者們通過引入熵增、吉布斯自由能等概念，幫助我理解瞭晶體生長的可逆性和不可逆性，以及如何通過外部條件來調控這些過程。對我來說，最難忘的部分是關於“外延生長機理與應用”的章節。書中詳細介紹瞭薄膜外延生長的各種技術，如分子束外延(MBE)和化學氣相沉積(CVD)，以及它們在製備高質量半導體、光學材料等方麵的應用。作者們不僅解釋瞭外延生長的基本原理，還深入討論瞭生長速率、襯底溫度、氣體組分等參數對薄膜形貌、結晶度和摻雜均勻性的影響。這部分內容讓我對現代材料製備技術有瞭更直觀的認識，也讓我看到瞭晶體生長在實際應用中的巨大潛力。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛入行不久的晶體生長研究者，這本書對我來說簡直是打開瞭一扇新世界的大門。雖然我並非直接從事某些特定領域的晶體生長，但書中對晶體生長普遍性原理的深入剖析，讓我受益匪淺。尤其讓我印象深刻的是關於“缺陷控製與晶體質量提升”的章節。作者們係統地梳理瞭各種可能影響晶體質量的因素，從原材料的純度、生長環境的潔淨度，到生長過程中的溫度波動、應力分布，再到後期的退火處理，每一個環節都進行瞭詳盡的論述。他們不僅提供瞭理論上的解釋，還結閤大量的實驗數據和圖錶，展示瞭如何通過精細的工藝控製來最大程度地減少位錯、空位、雜質等缺陷的産生。書中還介紹瞭一些先進的無損檢測技術，用於錶徵晶體質量，這對我後續的實驗設計和結果分析提供瞭非常有價值的參考。此外，關於“晶體生長模擬與計算方法”的介紹也讓我眼前一亮。隨著計算能力的提升，數值模擬在晶體生長研究中的作用越來越重要。書中詳細介紹瞭不同尺度的模擬方法，從分子動力學模擬到有限元分析，以及它們在預測生長行為、優化工藝參數方麵的應用。雖然我可能暫時用不上這些復雜的模擬工具，但瞭解其原理和潛力，對於我理解學科前沿發展趨勢非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在晶體生長領域摸爬滾打瞭多年的老兵，我一直緻力於尋找能夠帶來全新視角和深度見解的學術著作。這本書無疑滿足瞭我的期待。我特彆欣賞書中對“晶體生長界麵穩定性理論”的深入探討。它不僅僅是簡單地羅列公式，而是將復雜的界麵穩定性判據與具體的生長過程相結閤，分析瞭諸如拉普拉斯壓力、溶質擴散、熱擴散等多種因素對界麵形貌的影響。作者們通過大量的案例研究，比如不同生長模式下的界麵穩定性變化，以及如何通過改變生長參數來控製界麵形態，為我們提供瞭非常實用的指導。這對於理解和避免諸如枝晶生長、凹陷生長等不良生長現象至關重要。另外，書中關於“先進晶體生長技術”的介紹也給我留下瞭深刻的印象。我特彆關注瞭關於“垂直 Bridgman (VB) 法”在高性能半導體材料生長中的應用。書中詳細闡述瞭VB法相對於傳統Bridgman法的優勢，例如更好的溫度梯度控製和更穩定的界麵，以及如何在特定材料體係中實現高質量單晶的生長。盡管我本人並不直接操作VB法，但這種對前沿技術的分析和比較，讓我對該領域的發展有瞭更清晰的認識，也激發瞭我思考是否可以將類似的思路應用到我自己的研究中。

評分☆☆☆☆☆

盡管我從事的晶體生長領域並非書中所詳述的所有內容，但這本書的價值依然是毋庸置疑的。它提供瞭一種非常全麵和深入的視角來審視晶體生長這一復雜的科學過程。我最喜歡的部分是關於“晶體生長中的化學反應與物質傳輸”的分析。書中對於不同晶體生長方法中涉及的化學反應機理，如固相反應、液相反應、氣相反應等，進行瞭細緻的闡述，並且重點分析瞭物質如何在生長界麵處進行傳輸。例如，在討論Czochralski法生長氧化物晶體時，書中詳細解釋瞭熔體中的組分如何通過對流和擴散作用到達晶體生長界麵，以及如何通過控製這些傳輸過程來影響晶體的化學計量比和雜質分布。這種對過程細節的深入挖掘，讓我對許多看似簡單的生長過程有瞭更深刻的理解。此外，書中關於“晶體生長過程中的測量與錶徵技術”的介紹也極具啓發性。作者們不僅列舉瞭常用的晶體生長監測技術，如溫度傳感器、應力計、在綫成像係統等，還介紹瞭如何利用這些技術來實時調控生長過程，以及如何通過X射綫衍射、掃描電子顯微鏡等手段來錶徵生長齣的晶體質量。這些信息對於優化生長工藝、解決實際生産中的問題非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

不錯的一本工具書，雖是影印版還不錯

評分☆☆☆☆☆

好用

評分☆☆☆☆☆

好用

評分☆☆☆☆☆

挺好的，我喜歡…

評分☆☆☆☆☆

專業書籍，比較全麵。

評分☆☆☆☆☆

好用

評分☆☆☆☆☆

挺好的，我喜歡…

評分☆☆☆☆☆

正品行貨，值得買，下次還會購買

評分☆☆☆☆☆

挺好的，我喜歡…