晶體生長手冊5晶體生長模型及缺陷錶徵(英文) 暢銷書籍 正版 (美)德哈納拉, pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 德哈納拉 著

圖書標籤:

• 晶體生長
• 晶體缺陷
• 材料科學
• 半導體材料
• 德哈納拉
• 英文教材
• 科學技術
• 物理學
• 材料工程
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齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560338705

商品編碼：25860138295

包裝：平裝

齣版時間：2013-01-01

圖書基本信息,請以下列介紹為準
書名	晶體生長手冊5晶體生長模型及缺陷錶徵(英文) 暢銷書籍 正版
作者	(美)德哈納拉,
定價	76.00元
ISBN號	9787560338705
齣版社	哈爾濱工業大學齣版社
齣版日期	2013-01-01
版次	1

其他參考信息（以實物為準）
裝幀：平裝	開本：16開	重量：0.699
版次：1	字數：	頁碼：

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目錄

內容提要

《Springer手冊精選係列·晶體生長手冊（第5冊）：晶體生長模型及缺陷錶徵（版）》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。

編輯推薦

作者介紹

Govindhan Dhanaraj is the Manager of Crystal GrowthTechnologies at Advanced Renewable Energy Company （ARC Energy） atNashua， New Hampshire （USA） focusing on the growth of large sizesapphire crystals for LED lighting applications， characterizationand related crystal growth furnace development. He received his PhDfrom the Indian Institute of Science， Bangalore and his Master ofScience from Anna University （India）. Immediately after hisdoctoral degree， Dr. Dhanaraj joined a National Laboratory，presently known as Rajaramanna Center for Advanced Technology inIndia， where he established an advanced Crystal Growth Laboratoryfor the growth of optical and laser crystals. Prior to joining ARCEnergy， Dr. Dhanaraj served as a Research Professor at theDepartment of Materials Science and Engineering， Stony BrookUniversity， NY， and also held a position of Research AssistantProfessor at Hampton University， VA. During his 25 years of focusedexpertise in crystal growth research， he has developed optical，laser and semiconductor bulk crystals and SiC epitaxial films usingsolution， flux， Czochralski， Bridgeman， gel and vapor methods， andcharacterized them using x-ray topography， synchrotron topography，chemical etching and optical and atomic force microscopictechniques. He co-organized a symposium on Industrial CrystalGrowth under the 17th American Conference on Crystal Growth andEpitaxy in conjunction with the 14th US Biennial Workshop onOrganometallic Vapor Phase Epitaxy held at Lake Geneva， WIin 2009.Dr. Dhanaraj has delivered invited lectures and also served assession chairman in many crystal growth and materials sciencemeetings. He has published over 100 papers and his researcharticles have attracted over 250 rich citations.

序言

晶體工程前沿：從理論到應用 本書聚焦於現代晶體生長領域的核心挑戰與新興技術，深入剖析瞭影響晶體質量的關鍵物理化學過程，並係統梳理瞭先進錶徵手段在晶體缺陷分析中的應用。它旨在為材料科學傢、晶體工程師以及相關領域的研究人員提供一個全麵、深入且具有實踐指導意義的參考框架。 --- 第一部分：現代晶體生長驅動力與熱力學基礎 第一章：新一代晶體材料的需求與挑戰 本章首先迴顧瞭半導體、光學、能源存儲等高技術領域對高性能晶體材料日益增長的需求，這些需求迫使我們超越傳統生長方法的局限。重點討論瞭對超大尺寸、高純度、特定拓撲結構以及復雜多組分異質結晶體的迫切要求。我們將分析當前晶體生長麵臨的主要瓶頸，包括界麵能控製、組分偏析抑製以及熱梯度均勻性維持等工程難題。 第二章：溶液生長體係的相圖與動力學精講 深入探討瞭從熔體、溶液（包括水溶液和非水溶液）以及氣相（如化學氣相沉積，CVD）體係中實現晶體生長的熱力學驅動力。詳細闡述瞭吉布斯自由能最小化原理在指導過飽和度控製中的作用。重點分析瞭溶液法中溶劑選擇、溶解度麯綫的精確測量，以及如何利用超聲波、攪拌等手段調控宏觀混閤與微觀輸運過程。 第三章：界麵控製的分子動力學模擬 本章將視角轉嚮原子尺度，介紹如何利用分子動力學（MD）和濛特卡洛（MC）模擬方法來理解晶體-溶液或晶體-氣相界麵的原子排列、擴散機製和颱階動力學。討論瞭精確模擬錶麵能、核化能，以及如何通過外加電場、聲場等外部刺激來引導特定晶麵的優先生長，從而實現晶體形態的精確調控。 --- 第二部分：先進生長技術與工藝優化 第四章：垂直梯度凝固（VGF）與坩堝內流場控製 垂直梯度凝固技術是生長高品質半導體單晶（如GaAs、InP）的關鍵技術之一。本章詳細剖析瞭VGF法中的熱場設計，重點討論瞭如何通過優化感應加熱綫圈的幾何形狀和襯底冷卻速率，來確保固-液界麵近乎平坦且熱梯度穩定。內容包括對坩堝內熔體對流的數值模擬，以及如何抑製因Marangoni效應和浮力驅動産生的渦流對界麵形貌的破壞。 第五章：浮動區熔融（FZ）技術的極限拓展 針對製備超高純度、無坩堝汙染的矽、藍寶石等材料，FZ技術依然占據重要地位。本章深入分析瞭FZ過程中液橋的穩定性條件，包括錶麵張力、重力和電磁約束力的平衡。詳細探討瞭如何利用高頻感應加熱的交變磁場來精確控製熔區大小和移動速度，以及針對大直徑晶體生長中“擺動效應”的抑製策略。 第六章：超快激光輔助沉積與薄膜生長 隨著對二維材料和功能薄膜需求的增加，脈衝激光沉積（PLD）和金屬有機物化學氣相沉積（MOCVD）的重要性日益凸顯。本章側重於高能量密度下物質傳輸過程的研究。分析瞭PLD靶材燒蝕等離子體羽流的演化，以及如何通過控製氧氣分壓、激光重復頻率等參數，來調節薄膜的化學計量比、晶格應變和疇結構。 --- 第三部分：晶體缺陷的起源、演化與抑製 第七章：點缺陷：空位、間隙原子與雜質的電子結構影響 係統地分類並詳細描述瞭晶體中常見的點缺陷。本章利用密度泛函理論（DFT）計算結果，解釋瞭特定雜質原子（如摻雜劑）在晶格中的占位能、遷移率和激活能。重點討論瞭在高溫生長過程中，組分蒸發不均導緻的化學計量缺陷（如III-V族材料中的As空位或In間隙原子）如何成為後續器件性能退化的根源。 第八章：綫缺陷：位錯的成核、滑移與組態 位錯是影響材料機械強度和電子遷移率的首要因素。本章詳細考察瞭位錯在晶體生長過程中的成核機製（如容器壁誘導、熱應力集中）。隨後，深入分析瞭不同溫度下位錯在滑移係統上的運動行為，並介紹瞭如何通過精確控製冷卻速率和晶體取嚮來最小化高能位的錯密度，特彆是針對彎麯位錯的抑製策略。 第九章：麵缺陷與相界控製 本章關注孿晶、堆垛層錯（Stacking Faults）以及晶粒/晶界（針對多晶體）。探討瞭在異質外延生長中，由於晶格失配導緻的應變纍積和最終的基麵失配位錯（MDL）的形成機製。闡述瞭如何通過引入緩衝層、優化基底錶麵處理以及精確控製襯底溫度，來降低相界麵處的能量勢壘，從而獲得更少的界麵缺陷。 --- 第四部分：先進錶徵與缺陷定量分析 第十章：高分辨率成像技術在缺陷可視化中的應用 本部分側重於現代錶徵工具如何提供“看得見”的缺陷信息。詳細介紹瞭透射電子顯微鏡（TEM）及其高角度環形暗場像（HAADF-STEM）在分辨原子尺度點缺陷、位錯核心結構和界麵結構中的能力。討論瞭聚焦離子束（FIB）技術在製備高質量缺陷分析薄片中的關鍵作用。 第十一章：光譜學方法對缺陷電子態的探測 著重介紹瞭如何利用光譜技術來量化缺陷的電子貢獻。包括：利用光緻發光（PL）和電緻發光（EL）光譜確定深能級缺陷的帶隙能量和濃度；利用二次離子質譜（SIMS）進行高靈敏度的痕量雜質深度剖析；以及利用吸收光譜法分析晶體中的色心和極化效應。 第十二章：應力、應變與缺陷的關聯分析 晶體生長中産生的熱應力、組分偏析應力是誘發缺陷的關鍵因素。本章探討瞭如何結閤X射綫衍射（XRD）的布拉格峰展寬分析、拉曼光譜的峰位移動，以及光彈性成像技術，來構建晶體內部宏觀應力分布圖，並將其與觀察到的位錯分布模式進行精確的空間關聯，從而建立應力驅動缺陷演化的完整模型。 --- 總結： 本書力求在理論深度和實驗細節之間架起一座橋梁，為晶體生長領域的研究人員提供一套係統性的知識體係，以應對未來功能材料對完美晶體結構提齣的更高要求。全書貫穿瞭從原子尺度的熱力學驅動到宏觀工程控製的完整鏈條。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是晶體生長領域的“聖經”！我是在研究新型半導體材料時偶然接觸到它的，當時麵對復雜的理論和實驗數據一頭霧水。這本書的厲害之處在於，它沒有那種高高在上、拒人韆裏的學術腔調，而是用一種非常務實、手把手的方式，將那些晦澀的晶體生長模型——比如擴散控製、界麵能驅動等——剖析得淋灕盡緻。尤其是關於缺陷的錶徵部分，簡直是教科書級彆的。我記得有一次，我的實驗批次齣現瞭奇怪的孿晶結構，翻遍瞭手邊的其他參考資料都找不到滿意的解釋，最後在這本書裏找到瞭對應的微觀成因分析和相應的錶徵技術（比如高分辨透射電鏡的應用案例）。它的配圖和示意圖質量極高，能瞬間幫你建立起從宏觀生長到微觀缺陷的完整認知鏈條。對於那些想從“會做”跨越到“精通”這個領域的工程師和研究生來說，這本書提供的不僅僅是知識，更是一種解決實際問題的思維框架。它讓我明白瞭，每一個生長齣來的晶體錶麵，都銘刻著過去生長曆史的“指紋”，而我們要做的工作，就是學會解讀這些指紋。這本書的深度和廣度，遠超我預期的任何一本手冊。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排非常巧妙，遵循著從宏觀到微觀，從理論到實踐的邏輯主綫，閱讀體驗極其流暢。不同於那種章節之間缺乏聯係的工具書，這裏的每一章知識點都是環環相扣的。比如，第一部分介紹的錶麵能理論，直接為後續討論的晶界麵退化和形貌演變提供瞭理論基石。我個人最喜歡的是它對“熱力學與動力學競爭”的哲學思考。生長過程本質上就是這兩個力量博弈的過程，這本書沒有把它們割裂開來，而是展示瞭它們如何相互影響，共同決定瞭最終晶體的宏觀屬性。對於我正在進行的復雜氧化物薄膜生長項目而言，理解這種動態平衡至關重要。我感覺作者在行文時，始終站在一個高度全局性的視角上，確保讀者不會因為沉迷於某個小模型的細節而迷失瞭對整個生長過程的把握。這種宏觀視野的建立，是任何一本隻側重單一技術的書籍所無法比擬的。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受是，它對“錶徵”的重視程度，幾乎和對“生長”的重視程度一樣高。在很多領域，大傢往往把精力放在優化生長參數上，卻忽略瞭如何精確、無損地描述最終産物。德哈納拉（我們姑且這麼稱呼這位作者吧）在這方麵做得非常齣色。書中對電子顯微鏡、X射綫衍射、拉曼光譜等錶徵手段在缺陷分析中的應用，做瞭詳盡的闡述。我記得書中有一個章節，專門對比瞭不同熱處理條件下，位錯的遷移和聚集形態的變化，配圖清晰到可以直接作為內部報告的範例。這種深度介入錶徵層麵的做法，極大地提高瞭這本書的實用價值。它不再是單純的“如何種齣晶體”，而是升級成瞭“如何科學地證明你種齣的晶體是高質量的，以及它到底哪裏不夠好”。對於追求超高純度和原子級平整度的新興光電器件研究者來說，這本書的錶徵章節簡直是黃金。它拓寬瞭我對“質量控製”的理解邊界。

評分☆☆☆☆☆

我得說，這本書的作者絕對是深諳讀者痛點的行傢。很多專業手冊讀起來就像在啃石頭，硬邦邦的，專業術語堆砌，讓人望而卻步。但這本《晶體生長手冊》的敘事風格，卻帶著一種久經沙場的資深專傢的沉穩和洞察力。它不僅僅羅列瞭公式，更重要的是解釋瞭“為什麼”要用這個模型，以及在實際的工業應用中，這個模型在什麼條件下會失效。比如，在談到液相外延生長時，書中對溶劑的選擇、過飽和度的控製，以及如何通過改變冷卻速率來調控厚度和均勻性，都有非常細緻的案例分析。我尤其欣賞它對“不完美”的接納和探討——它坦然承認瞭理論模型的局限性，並引導讀者去關注那些常常被忽略的邊緣效應和雜質影響。這讓我感覺自己不是在學習一個僵死的理論體係，而是在參與一場與自然界復雜規律的深度對話。這本書的價值在於，它教會你如何預測“失敗”，從而更好地實現“成功”。對我來說，它更像是一位隨時待命的、知識淵博的實驗夥伴。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的英文原版在專業術語的精準性上，是無可替代的。很多中文翻譯本在涉及一些前沿概念時，總會損失掉原有的韻味和精確性。而這本原汁原味的版本，確保瞭讀者可以直接接觸到最前沿、最準確的科學錶達。在我看來，這本書已經超越瞭“手冊”的範疇，它更像是一部結構嚴謹的“晶體生長現象學導論”。它不僅告訴你操作步驟，更重要的是，它教你如何像一個真正的晶體學傢那樣去“看”和“思考”材料的形成過程。書中對不同生長體係（如熔融法、溶液法、氣相法）的共性原理和特殊性進行瞭精妙的歸納和對比，這使得知識的遷移能力大大增強。我發現，即使是研究方嚮完全不同的同事，也能從這本書裏找到屬於他們領域的深刻見解。總而言之，它是一本可以陪伴研究者職業生涯很長時間的、值得反復研讀的深度參考書。