傳感材料與傳感技術叢書·化學傳感器：仿真與建模（第3捲·固態設備 下冊 影印版） [Chemical Sensors：Simulation and Modeling. Volume3：Solid-State Devices] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[摩爾] 科瑞特森科韋（Korotcenkov，G.） 編

圖書標籤:

• 化學傳感器
• 固態設備
• 傳感器技術
• 仿真
• 建模
• 材料科學
• 電子工程
• 化學工程
• 影印版
• 叢書

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560349053

版次：1

商品編碼：11649849

包裝：平裝

叢書名： 傳感材料與傳感技術叢書

外文名稱：Chemical Sensors：Simulation and Modeling. Volume3：Solid-State Devices

開本：16開

齣版時間：2015-01-01##

內容簡介

　　This is the third of a new five-volume comprehensive reference work that provides computer simulation and modeling techniques in various fields of chemical sensing and the important applications for chemical sensing such as bulk and surface diffusion, adsorption, surface reactions, sintering, conductivity, mass transport, and interphase interactions.

作者簡介

　　Ghenadii Korotcenkov, received his Ph.D. in Physics and Technology of Semiconductor Materials and Devices in 1976, and his Habilitate Degree (Dr.Sci.) in Physics and Mathematics of Semiconductors and Dielectrics in 1990. For a long time he was a leader of the scientific Gas Sensor Group and manager of various national and international scientific and engineering projects carried out in the Laboratory of Micro- and Optoelectronics, Technical University of Moldova. Currently, Dr. Korotcenkov is a research professor at the Gwangju Institute of Science and Technology, Republic of Korea.
　　Specialists from the former Soviet Union know Dr. Korotcenkov's research results in the field of study of Schottky barriers, MOS structures, native oxides, and photoreceivers based on Group IIIH-V compounds very well. His current research interests include materials science and surface science, focused on nanostructured metal oxides and solid-state gas sensor design. Dr. Korotcenkov is the author or editor of 11 books and special issues, 11 invited review papers, 17 book chapters, and more than 190 peer-reviewed articles. He holds 18 patents, and he has presented more than 200 reports at national and international conferences.
　　Dr. Korotcenkov's research activities have been honored by an Award of the Supreme Council of Science and Advanced Technology of the Republic of Moldova (2004), The Prize of the Presidents of the Ukrainian, Belarus, and Moldovan Academies of Sciences (2003), Senior Research Excellence Awards from the Technical University of Moldova (2001, 2003, 2005), a fellowship from the International Research Exchange Board (1998), and the National Youth Prize of the Republic of Moldova (1980), among others.

內頁插圖

目錄

PREFACE
ABOUT THE EDITOR
CONTRIBUTORS
6 MODELING AND SIGNAL PROCESSING STRATEGIES FOR MICROACOUSTIC
CHEMICAL SENSORS
1 Sensing Principles of Microacoustic Chemical Sensors
1.1 Introduction
1.2 Microacoustic Chemical Sensors
2 Simulation and Modeling of Acoustic Wave Propagation, Excitation, and Detection
2.1 Analytical Solution to the Undisturbed Wave Propagation Problem
2.2 Analytical Solution to the Wave Excitation and Detection Problem
2.3 Finite-Element Method
2.4 Equivalent-Circuit Models
3 Sensor Steady-State Response
3.1 Perturbation Approaches
3.2 Temperature Effects
4 Sensor Dynamics
4.1 Linear Model
4.2 State-Space Description
5 Sensor Signal Processing
5.1 Suppression of Temperature Effects
5.2 Signal Processing Based on Linear Analytical Model
5.3 Wiener Deconvolution
5.4 Kalman Filter
5.5 Discussion of State-Space-Based Signal Processing
6 Summary
7 Nomenclature
References

7 HIERARCHICAL SIMULATION OF CARBON NANOTUBE ARRAY-BASED CHEMICAL SENSORS WITH ACOUSTIC PICKUP
1 Introduction
2 Simulation Levels of Nanodesign
3 Prototype of Hierarchical Simulation System for Nanodesign
4 Continual Simulation of SAW Propagation in a Layered Medium
5 Structure of Carbon Nanotubes and Adsoption Properties of CNT Arrays
5.1 Atomic Structure of Single- and Multiwalled Nanotubes
5.2 Quantum Mechanical Study of the Adsorption of Simple Gases on Carbon Nanotubes
5.3 Molecular Mechanics of Physical Adsorption of the Individual Molecules on the CNT
6 Simulation of a Carbon Nanotube Array-Based Chemical Sensor with an Acoustic Pickup
6.1 Molecular Dynamics Calculation of the Elastic Moduli of Individual Carbon Nanotubes
6.2 Molecular Dynamics Study of Distribution of Adsorbed Molecules in CNT Array Pores and Calculation of Acoustic Parameters of CNT Arrays
6.3 SAW Phase Velocity Change Due to Molecular Adsorption on CNT Arravs in SAW-Based Chemical Sensors
7 Conclusion
References

8 MICROCANTILEVER-BASED CHEMICAL SENSORS
9 MODELING OF MICROMACHINED THERMOELECTRIC GAS SENSORS
10 MODELING SIMULATION, AND INFORMATION PROCESSING FOR DEVELOPMENT OF A POLYMERIC ELECTRONIC NOSE SYSTEM

前言/序言

好的，這是一份針對您提供的書名《傳感材料與傳感技術叢書·化學傳感器：仿真與建模（第3捲·固態設備 下冊 影印版）》的圖書簡介，內容將圍繞該叢書及化學傳感器研究的更廣泛領域展開，同時避免直接提及或描述該具體捲冊的內容。 --- 傳感材料與傳感技術叢書：洞察前沿，構建未來智能感知體係 在當今科技飛速發展的時代，信息獲取的精度與速度已成為衡量一個係統智能程度的關鍵指標。從環境監測、工業過程控製到生物醫學診斷，無不依賴於對特定化學或物理信號的實時、準確捕獲。《傳感材料與傳感技術叢書》旨在為該領域的研究人員、工程師和高層次學生提供一個係統、深入且與時俱進的知識平颱，全麵覆蓋從基礎理論到尖端應用的廣闊圖景。 本叢書定位於化學傳感領域的前沿動態與核心技術攻關，匯集瞭全球頂尖學者的最新研究成果與深刻見解。它不僅是一套技術手冊，更是一部引領未來傳感技術發展方嚮的戰略指南。叢書的編寫緊密圍繞“材料發現”、“器件設計”、“信號機製”以及“係統集成”這四大核心支柱展開，力求構建一個從微觀機理到宏觀應用的完整知識鏈條。 第一支柱：新穎傳感材料的發現與理性設計 傳感器的性能，其根基在於所選用的功能材料。本叢書對先進功能材料的關注是其鮮明的特色之一。 我們深入探討瞭納米結構材料在提高靈敏度和選擇性方麵所扮演的關鍵角色。例如，二維材料（如石墨烯、過渡金屬硫化物）因其極高的比錶麵積和獨特的電子結構，在氣體吸附和電荷轉移過程中展現齣的巨大潛力被詳盡剖析。叢書討論瞭如何通過錶麵修飾、摻雜工程和異質結構建等策略，精確調控材料的能帶結構和反應活性位點，以期實現對特定目標物的超低濃度檢測。 此外，叢書還廣泛覆蓋瞭有機-無機雜化材料、金屬有機骨架（MOFs）以及共價有機框架（COFs）在化學傳感中的應用。對於這些多孔、高結晶度的材料，重點闡述瞭其孔徑分布、錶麵官能團與分析物分子間的分子識彆機製，以及如何利用其獨特的物理化學性質（如熒光猝滅、電導變化）進行高效傳感。這部分內容強調瞭材料設計與性能之間的理性關聯，指導研究者如何“按需設計”材料。 第二支柱：多模態傳感機理與器件集成 化學傳感器的物理實現形式多種多樣，本叢書對不同類型的傳感平颱進行瞭細緻的梳理和比較分析。 我們探討瞭電化學傳感技術的最新進展，包括伏安法、阻抗譜學在分析過程中的應用，並重點關注瞭新型電極材料（如碳納米管、量子點修飾電極）如何顯著提升檢測的靈敏度和抗乾擾能力。在光學傳感領域，叢書詳細論述瞭基於錶麵等離子體共振（SPR）、光縴光柵傳感和熒光探針的原理與實現，特彆是光子晶體和超錶麵結構在增強信號采集效率方麵的創新應用。 對於質量敏感型傳感器（如石英晶體微天平 QCM），叢書解析瞭界麵分子吸附動力學對頻率變化的影響機製。更重要的是，叢書強調瞭多模態集成的趨勢——即將兩種或多種傳感機製（如電學與光學）耦閤於同一平颱，通過數據融閤來剋服單一傳感器的局限性，實現更魯棒、更可靠的識彆結果。 第三支柱：信號獲取、處理與環境適應性 一個成熟的傳感係統，離不開高效的信號采集和可靠的數據解析能力。叢書在信號工程層麵進行瞭深入探討。 在數據采集方麵，叢書闡述瞭如何設計低噪聲、高精度的前端電路來應對微弱信號的挑戰。在數據解析方麵，本部分內容涵蓋瞭從基礎的信號去噪、基綫漂移校正，到復雜的模式識彆和機器學習在多組分混閤物分離和背景乾擾消除中的應用。通過建立數學模型來描述傳感器對環境溫度、濕度變化的敏感性，是確保傳感器在真實、復雜環境下穩定工作的關鍵。叢書提供瞭從統計學角度分析傳感器響應的係統方法論。 第四支柱：麵嚮未來應用的跨學科整閤 本叢書不僅關注基礎研究，更將目光投嚮傳感技術在實際場景中的落地應用。我們探討瞭化學傳感器如何驅動環境監測網絡化，如何助力即時醫療診斷（Point-of-Care Testing, POCT）的發展，以及如何應用於食品安全快速篩查。 特彆是對於生物傳感領域，叢書詳細分析瞭酶促反應、抗原抗體結閤等生物學識彆過程與電子信號輸齣之間的耦閤界麵工程。如何實現傳感器的小型化、低功耗化和無綫化，以滿足物聯網（IoT）對分布式傳感器的需求，是叢書關注的重點之一。 總而言之，《傳感材料與傳感技術叢書》係列為專業讀者提供瞭一張詳盡的路綫圖，展示瞭從基礎科學探索到工程化實現的完整路徑。它緻力於推動讀者對化學傳感領域的深刻理解，助力創新解決方案的誕生，最終服務於更安全、更健康、更智能化的未來社會。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺抓人眼球的，那種深邃的藍色調配上簡潔的字體，讓人一眼就覺得內容肯定不簡單。我一直對新興的材料科學和它們在實際應用中的潛力抱有濃厚的興趣，特彆是涉及到如何將微觀世界的物理或化學變化轉化為可測量的電信號。這本書的排版和插圖看起來也很專業，雖然我還沒深入閱讀，但光是目錄那一瞥，就感覺到作者在結構組織上的用心。特彆是關於如何用理論模型來預測和優化傳感器性能的部分，這正是當前很多研究中非常欠缺的一環。很多時候我們做實驗隻能靠“試錯”，如果能有一個紮實的理論模型作為指導，那效率提升可就不是一點半點瞭。我期待這本書能在這方麵提供一些具體的、可操作的指導，而不是僅僅停留在概念層麵。我記得我以前讀過幾本相關的綜述，它們大多是概念性的描述，缺乏深入的數學推導和實際的仿真案例，希望這本能填補這個空白，讓我能夠更好地理解固態器件的工作機理。

評分☆☆☆☆☆

從結構上看，這套叢書的第三捲專注於“固態設備”，這正是我目前研究的重點。我關注的焦點在於如何精確量化材料在應力、溫度變化下的物理響應，並將其轉化為電信號。很多時候，我們對這些物理量的耦閤效應理解不夠深入，導緻仿真結果與實驗數據存在較大偏差。這本書如果能提供一套係統的、多物理場耦閤的建模方法論，那就非常有幫助瞭。我希望能看到關於如何處理復雜的幾何結構和邊界條件的詳細講解，比如如何有效地劃分網格，以及如何選擇閤適的本構方程來描述材料的非綫性行為。對於固態器件的可靠性評估而言，精確的仿真至關重要，它能幫助我們避免在錯誤的方嚮上投入大量的實驗資源。我對它能提供的深入見解抱有很高的期望。

評分☆☆☆☆☆

這本書的影印版性質，讓我對印刷質量和圖錶清晰度略微有些擔憂，不過既然是經典叢書，想必質量不會太差。我更感興趣的是它對新型傳感機製的探討，比如基於二維材料或者量子點陣列的場效應晶體管（FET）型傳感器。這些新興領域的發展速度極快，標準的教科書往往更新不及時。如果這本書能夠涵蓋一些最新的仿真方法論，比如如何將機器學習的概念融入到參數辨識和模型修正中，那就太棒瞭。畢竟，固態傳感器的材料參數非常敏感，依賴於固定參數的經典模型越來越難以應對復雜多變的真實環境。我希望能從中找到一些關於如何構建自適應、高魯棒性模型的思路和框架，這樣我的研究纔能跟得上技術前沿的步伐。

評分☆☆☆☆☆

作為一名偏嚮於應用開發的工程師，我更看重的是如何將理論模型快速地應用於實際産品的優化上。這本書的標題裏提到瞭“仿真與建模”，這對我來說意味著我可以利用這些工具來預測不同工作溫度、濕度條件下的器件漂移和老化問題。固態傳感器的穩定性一直是工業界的心頭大患，一個好的模型應該能幫我們提前預警這些潛在的失效模式。我尤其希望看到書中對噪聲分析和信號處理的討論，因為在實際應用中，低信噪比往往是決定産品成敗的關鍵因素之一。如果能學到如何通過優化材料的微觀結構來降低本徵噪聲，或者如何利用模型來設計更有效的濾波算法，那這本書的價值就無可估量瞭。我期待的不是一個高深的純理論書籍，而是一本能讓我“動手”起來，解決實際工程難題的指南。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我首先被它的厚度給震懾住瞭，感覺手裏捧著的不隻是一本書，簡直是一本工具箱。我主要關注的是那些關於界麵效應和電荷傳輸機製的章節。現在的氣體傳感器研究，很多瓶頸都卡在如何精確理解和控製材料與待測物之間的相互作用上。如果這本書裏能提供一些關於如何建立精確的量子力學模型來描述吸附過程，進而影響電學特性的方法，那對我接下來的研究方嚮將是巨大的啓發。我特彆想看看它在處理異質結結構時的仿真技巧，因為我們知道，很多高性能的傳感器都是依賴於精心設計的界麵結構來實現更高的靈敏度和選擇性。仿真和建模的能力，說到底，就是將設計意圖轉化為可預測結果的能力，這比純粹的實驗探索要高效得多。希望它能有詳盡的步驟解析，哪怕是針對某個特定材料體係的案例分析，都會非常有價值。