pod-有机场效应晶体管 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

胡文平 著

图书标签:

• 半导体
• 晶体管
• 有机场效应
• 材料科学
• 电子器件
• 物理学
• 微电子学
• 纳米技术
• 器件物理
• 电路设计

店铺： 蛋蛋图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030320629

商品编码：27464174960

包装：精装

出版时间：2011-08-01

基本信息

书名：pod-有机场效应晶体管

定价：98.00元

作者：胡文平

出版社：科学出版社

出版日期：2011-08-01

ISBN：9787030320629

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.540kg

编辑推荐

---

内容提要

---

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《电化学界面的构筑与应用》 第一章 引言：触及分子边界的奥秘 我们生活的世界，从宏观的星辰大海到微观的原子分子，无不遵循着深刻的物理化学规律。在众多前沿科学技术领域中，电化学界面扮演着至关重要的角色，它是连接物质世界与电化学过程的桥梁，是实现能量转换、物质传感、生物识别乃至先进材料制备的基石。理解并精确调控电化学界面，意味着我们能够更深层次地把握物质在电场作用下的行为，从而开启无限的应用可能。《电化学界面的构筑与应用》一书，旨在深入探讨电化学界面的形成机制、表征手段及其在跨学科领域中的多元化应用，为相关研究人员、工程师以及对电化学界面充满好奇的读者提供一本全面且富有洞察力的参考。 本书的编撰，并非仅仅罗列已有技术和现象，而是着力于揭示其背后的科学原理，并引导读者思考如何利用这些原理去设计和创造具有特定功能的界面。我们将从基础理论出发，层层深入，逐步构建起对复杂电化学界面体系的认知。从单层分子的有序吸附，到多层纳米结构的精密构建，再到复杂生物分子在电极表面的识别与响应，每一个环节都凝聚着化学、物理、材料学以及工程学的智慧。 电化学界面是动态变化的，它的性质受到多种因素的影响，包括电极材料、电解质环境、吸附物质的种类和浓度、以及施加的电位等。精确地理解这些相互作用，是成功设计和应用电化学界面的前提。本书将系统性地梳理这些影响因素，并探讨如何通过精细的化学修饰和物理调控，来实现对界面性质的精准控制，从而优化其在特定应用场景下的性能。 第二章 电化学界面的基本理论框架 在深入探讨具体的界面构筑与应用之前，建立坚实的理论基础是必不可少的。本章将系统性地介绍电化学界面的基本理论，为后续内容的理解打下坚实基础。 2.1 电化学双电层理论：界面上的电荷分布 2.1.1 古伊-恰普曼双电层模型： 阐述双电层形成的早期理论，包括扩散层和赫姆霍兹层，及其各自的物理模型。 2.1.2 施尔图克-格雷厄姆双电层模型： 介绍更精细的模型，考虑了离子在电极表面的吸附和溶剂化效应，以及界面上电荷分布的复杂性。 2.1.3 德拜长度与电荷屏蔽： 深入分析德拜长度的概念及其在描述界面电荷分布、电势衰减等方面的作用。 2.1.4 特定离子吸附： 探讨不同类型离子（如阴离子、阳离子、表面活性剂）在电极表面的特定吸附行为，以及其对双电层结构的改变。 2.2 界面电子转移动力学：电化学反应的灵魂 2.2.1 布尔-维纳方程： 详解描述界面电子转移速率与电势差、电子能级匹配等因素关系的理论。 2.2.2 活化能与重组能： 解释电子转移过程中涉及的活化能和溶剂重组能，以及它们对反应速率的影响。 2.2.3 法拉第过程的动力学参数： 介绍电子转移系数、交换电流密度等关键参数，以及如何通过电化学测量来获取这些信息。 2.2.4 表面催化效应： 探讨材料表面特性（如晶面、缺陷、纳米结构）对电子转移速率的影响，以及表面催化在电化学反应中的作用。 2.3 表面能与界面张力：驱动界面过程的力量 2.3.1 表面能的定义与测量： 介绍表面能的概念，以及其对界面稳定性和物质相行为的影响。 2.3.2 亚当斯和尤因方程： 阐述如何通过接触角等宏观参数来定量计算界面张力。 2.3.3 界面能与吸附： 分析界面能的变化与吸附过程之间的关系，以及吸附如何影响界面稳定性。 2.3.4 液晶与界面： 简要提及液晶在界面现象中的特殊作用，例如其对界面润湿性和排列的调控。 2.4 电化学界面上的分子行为：微观视角的探索 2.4.1 分子吸附与自组装： 探讨小分子、大分子（如DNA、蛋白质）在电极表面的吸附机制、取向以及形成的有序结构。 2.4.2 溶剂化效应与界面环境： 分析界面附近溶剂分子的特殊排列和行为，以及其对界面反应的调控作用。 2.4.3 量子化学计算在界面研究中的应用： 介绍如何运用量子化学理论和计算方法来模拟和预测界面的电子结构、反应路径以及能量学性质。 第三章 电化学界面的构建策略与制备技术 精确地构筑具有特定功能的电化学界面，是实现其应用价值的关键。本章将系统介绍多种构建电化学界面的策略和前沿制备技术。 3.1 电极材料的选择与预处理：基底的根基 3.1.1 导电材料： 导电聚合物、碳材料（石墨烯、碳纳米管）、金属、导电氧化物等。 3.1.2 表面改性技术： 机械抛光、化学刻蚀、等离子体处理、紫外臭氧处理等，用于优化电极表面粗糙度、洁净度和反应活性。 3.1.3 载体材料的选择： 讨论不同载体材料（如多孔介质、纤维）对界面结构和性能的影响。 3.2 分子层自组装技术（SAMs）：有序结构的精密构建 3.2.1 自组装单分子层（SAMs）的原理： 阐述具有特定官能团的分子如何通过化学吸附在基底表面形成高度有序的单分子层。 3.2.2 常用SAMs分子： 烷基硫醇、硅烷、磷酸盐等，及其在金属、氧化物表面的自组装行为。 3.2.3 SAMs的修饰与功能化： 通过改变SAMs分子的链长、官能团，实现界面的疏水/亲水性调控、生物分子锚定、电化学传感等。 3.2.4 SAMs的表征技术： 接触角、X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）、石英晶体微天平（QCM）等。 3.3 纳米材料在界面构筑中的应用：功能性的飞跃 3.3.1 纳米颗粒的界面修饰： 金属纳米颗粒、氧化物纳米颗粒、半导体纳米颗粒等在电极表面的固定、组装及其带来的催化、光学、电子学效应。 3.3.2 纳米线、纳米棒的定向生长与组装： 利用模板法、化学气相沉积（CVD）等技术，构建具有一维、二维或三维结构的纳米阵列，实现高效的电荷传输和反应活性。 3.3.3 多孔纳米结构的构筑： 模板法、溶胶-凝胶法等，制备高比表面积的多孔电极材料，用于增强离子传输和反应位点。 3.3.4 纳米杂化材料的界面工程： 将不同纳米材料（如导电聚合物与金属纳米颗粒）复合，构建协同效应显著的电化学界面。 3.4 聚合物薄膜与复合材料的界面构筑：多功能性的集成 3.4.1 导电聚合物薄膜的制备： 电化学聚合、化学氧化聚合等技术，以及其在电极表面的沉积与形貌控制。 3.4.2 聚合物/纳米材料复合界面的构筑： 将聚合物与纳米材料（如碳纳米管、石墨烯、金属氧化物）混合，形成具有优异导电性、机械强度和催化活性的复合界面。 3.4.3 离子交换膜与固态电解质的界面： 讨论离子交换膜、固态电解质与电极材料的界面接触，以及影响界面阻抗的因素。 3.5 生物分子固定与封装技术：生物传感与仿生应用的桥梁 3.5.1 共价键合、吸附固定： 将酶、抗体、DNA等生物分子通过化学反应或物理吸附固定在电极表面。 3.5.2 介体辅助固定： 利用介体分子连接生物分子与电极，促进电子转移。 3.5.3 封装技术： 利用聚合物、凝胶材料等将生物分子封装在电极表面，提高其稳定性和生物相容性。 第四章 电化学界面的表征技术：洞察微观世界的窗口 精准而全面的表征是理解电化学界面结构、性质和功能的关键。本章将详细介绍多种适用于电化学界面的先进表征技术。 4.1 电化学测量技术：界面行为的直接探针 4.1.1 循环伏安法（CV）： 测定氧化还原峰电位、峰电流，分析界面电子转移动力学和吸附行为。 4.1.2 计时电流法（CA）与计时电位法（CP）： 研究瞬态电化学过程，获取扩散系数、反应速率常数等动力学参数。 4.1.3 交流阻抗谱（EIS）： 分析界面电荷转移电阻、双电层电容、扩散阻抗等，深入揭示界面结构和动力学。 4.1.4 开路电位衰减法： 监测界面上的电荷平衡过程。 4.1.5 表面等离子体共振（SPR）技术： 结合电化学测量，实时监测界面上吸附物种的变化。 4.2 光谱学表征技术：揭示界面成分与结构 4.2.1 X射线光电子能谱（XPS）： 分析界面元素的化学态、价态和表面组成。 4.2.2 拉曼光谱（RS）与表面增强拉曼光谱（SERS）： 识别界面吸附分子的化学结构，SERS在高灵敏度下探测痕量物质。 4.2.3 红外光谱（IR）与表面红外光谱（SEIRAS）： 分析界面官能团的信息，SEIRAS可用于原位研究。 4.2.4 紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）： 探测界面上具有生色团的物质，监测其浓度变化。 4.2.5 荧光光谱： 分析界面上荧光分子的性质，也可用于传感。 4.3 显微成像技术：可视化界面的形貌与结构 4.3.1 原子力显微镜（AFM）： 高分辨率成像，测量表面形貌、粗糙度，以及进行力学性质和电学性质的局部探测。 4.3.2 扫描隧道显微镜（STM）： 超高分辨率成像，探测单原子、单分子的电子态和形貌，可用于表面化学反应的原位研究。 4.3.3 扫描电子显微镜（SEM）与透射电子显微镜（TEM）： 观察界面的宏观形貌、微观结构，TEM可观察纳米材料的晶体结构和缺陷。 4.3.4 聚焦离子束（FIB）： 用于制备用于TEM分析的薄截面样品，以及进行局部材料刻蚀。 4.4 晶体学与衍射技术：精确分析表面结构 4.4.1 低能电子衍射（LEED）： 研究表面的二维晶体结构和对称性。 4.4.2 X射线衍射（XRD）： 分析材料的晶体结构，包括表面衍射技术。 4.4.3 衍射光学显微镜： 结合衍射原理进行成像。 4.5 石英晶体微天平（QCM）：界面质量变化的实时监测 4.5.1 QCM的工作原理： 利用石英晶体振荡频率与附着质量之间的关系，实现界面吸附/解吸过程的实时定量监测。 4.5.2 QCM在SAMs和生物分子固定研究中的应用： 测量吸附量、动力学过程，以及结合电化学测量分析吸附物种的电化学活性。 第五章 电化学界面的应用领域：跨越科学的界限 电化学界面的研究与应用，已经深刻地影响着能源、环境、健康、信息等多个关键领域。本章将聚焦于电化学界面的重要应用，展现其强大的转化潜力。 5.1 能源转化与存储：驱动可持续发展的引擎 5.1.1 燃料电池： 质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）等，催化剂与电极界面的设计，提高氧还原反应（ORR）和析氢反应（HER）的效率。 5.1.2 金属-空气电池与金属-离子电池： 正负极材料与电解质界面的稳定性，以及高活性催化剂界面的构筑。 5.1.3 超级电容器： 活性材料与导电基底的界面，以及电解质/电极界面的电荷存储机制。 5.1.4 太阳能电池（DSSC与钙钛矿太阳能电池）： 染料/半导体界面、半导体/电解质界面、钙钛矿/传输层界面的电子传输与激子分离。 5.2 环境监测与治理：守护绿色的未来 5.2.1 电化学传感器： 基于酶、抗体、纳米材料等构建的对污染物（如重金属离子、有机污染物、气体）的高选择性和高灵敏度传感器。 5.2.2 水处理与消毒： 电化学氧化还原技术，利用电极表面产生的活性物质降解污染物。 5.2.3 CO2捕获与转化： 电催化还原CO2制备燃料或化学品，研究催化剂界面与CO2分子的相互作用。 5.3 生物医学与健康：守护生命的奇迹 5.3.1 生物传感器： 葡萄糖传感器、DNA传感器、蛋白质传感器等，用于疾病诊断、药物监测和生命科学研究。 5.3.2 药物递送系统： 利用电化学刺激控制药物的释放，以及生物相容性界面材料的设计。 5.3.3 神经接口与植入式器件： 具有生物相容性、低免疫原性的电极界面，用于神经信号的采集与刺激。 5.3.4 仿生材料： 模拟生物界面的结构和功能，用于组织工程和再生医学。 5.4 信息存储与显示：构建智能的未来 5.4.1 电致变色器件： 基于电化学氧化还原反应的颜色变化，用于智能窗户、显示器。 5.4.2 电化学存储器： 利用电荷注入或离子插层实现信息存储。 5.4.3 电子皮肤与柔性电子器件： 柔韧、可拉伸的电化学界面材料，用于可穿戴设备和人机交互。 5.5 材料科学与催化：解锁物质的无限可能 5.5.1 电化学合成： 利用电化学方法可控地合成复杂有机分子、无机材料。 5.5.2 腐蚀与防护： 研究金属材料与环境介质之间的电化学界面，开发有效的防腐蚀策略。 5.5.3 表面改性与功能化： 利用电化学方法在材料表面引入特定的化学功能。 第六章 结论与展望：面向未来的挑战与机遇 本书的最后一章，将对前文内容进行总结，并对电化学界面研究的未来发展方向进行展望，指出当前面临的挑战以及蕴藏的巨大机遇。我们将强调跨学科合作的重要性，以及人工智能、大数据等新兴技术在电化学界面研究中的潜在作用。同时，也会探讨绿色化学、可持续发展理念在电化学界面设计与应用中的指导意义。 《电化学界面的构筑与应用》一书，旨在为读者提供一个深入理解和探索电化学界面的平台。通过对基础理论的梳理、构建技术的介绍、表征方法的讲解以及应用领域的探讨，我们希望激发读者的研究热情，推动电化学界面科学的不断发展，并最终为解决人类社会面临的重大挑战贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

我最近在寻找能够帮助我拓展知识边界的书籍，而“pod-有机场效应晶体管”这个书名，无疑引起了我的注意。它似乎触及了一个我之前了解不多的领域，但又感觉与当前科技发展的脉搏息息相关。我猜测这本书会以一种系统性的方式，介绍有机场效应晶体管的构成、工作原理和制造工艺。我特别好奇“pod”这个字眼所代表的含义，它可能是一种创新的设计理念，也可能是指代某种特定的材料结构或器件形态。我很希望能在这本书中找到关于有机半导体材料的化学结构、电子能级以及它们如何影响器件性能的详细阐述。同时，我也期望书中能够提供一些具体的案例分析，展示有机场效应晶体管在实际应用中的优势和挑战，例如在印刷电子、柔性显示器、传感器等领域的最新进展。这本书的出现，让我对绿色、低成本、可定制化的电子器件的未来充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名称，"pod-有机场效应晶体管"，带有一种非常独特的韵味。它既有科学的严谨性，又透露出一种新兴技术的蓬勃生机。我猜想，这本书的作者一定是一位在这个领域深耕多年的研究者，他将以一种引人入胜的方式，带领读者走进有机电子的世界。我尤其期待书中能够深入浅出地讲解“有机场效应晶体管”的工作机制，从材料的分子结构到电子的输运过程，再到最终的器件特性。而“pod”这个词，在我看来，可能暗示着一种高度集成化、模块化的设计思路，亦或是某种独特的器件封装方式，能够赋予晶体管更优越的性能或更广泛的应用前景。我希望这本书不仅能提供扎实的理论知识，还能展现有机电子技术在现实世界中的魅力，比如在柔性电子、可穿戴设备、生物传感器等方面的创新应用。这本书的出现，无疑将激发我进一步探索有机电子材料和器件的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常有吸引力，那种朴实而又充满科技感的绿色调，一下子就抓住了我对“有机”和“电子”的想象。封面上那一行行清晰的字迹，虽然我还没有翻开，但已经让我对“pod-有机场效应晶体管”这个名字产生了浓厚的兴趣。它不像那些晦涩难懂的学术著作，名字里充满了神秘感，又带着一丝未来的气息。我猜想，这本书会用一种比较易于理解的方式，将复杂的有机半导体材料和晶体管的工作原理娓娓道来。也许里面会有很多精美的插图，展示那些微观的分子结构，或者模拟出电子在其中的奇妙运动。我特别期待看到书中是如何将“pod”这个词融入到晶体管的介绍中的，是某种特定的结构形式，还是某种功能上的比喻？总之，单凭这封面和书名，就已经在我脑海里勾勒出了一幅关于绿色电子技术的宏伟蓝图，让我迫不及待地想要一探究竟，去了解那些隐藏在绿色光芒背后的科学奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字，"pod-有机场效应晶体管"，给我一种非常具体而又略带神秘的感觉。我脑海中浮现的，不是那种冰冷、硬朗的传统半导体，而是充满了生命力，甚至可能带着某种“生长”特性的电子元件。我想象着，这本书会详细介绍有机材料是如何被设计和合成，以实现电子传输的。会不会有关于不同有机半导体材料的性能对比，比如它们的载流子迁移率、开关比、稳定性等等？而“pod”这个词，我猜测它可能指的是一种特定的器件结构，也许是类似“豆荚”一样，将多个功能单元集成在一起，实现了某种高效的封装或者协同工作。我希望这本书能够以一种循序渐进的方式，解释晶体管的基本原理，然后在此基础上，深入探讨有机材料在其中扮演的关键角色。此外，我也对这本书的实际应用部分充满了期待，比如它是否会涉及有机电子在医疗、能源或者环境监测等领域的潜在应用，这些都是我非常感兴趣的方向。

评分☆☆☆☆☆

我一直对新兴技术领域有着浓厚的兴趣，尤其是在材料科学和电子工程交叉的领域。当我在书店里偶然看到这本书的宣传语时，我感到一股前所未有的好奇心涌上来。“有机场效应晶体管”这个词本身就充满了科技感和未来感，让我立刻联想到可穿戴设备、柔性显示器甚至是生物电子学等前沿应用。这本书的书名“pod”也很有意思，它可能暗示着某种模块化、易于集成的特性，或者是一种更为精巧的设计理念。我猜想，这本书的作者一定是一位在这个领域有着深厚造诣的专家，他能够将那些高度专业化的知识，用一种清晰、生动，并且富有启发性的方式呈现出来。我非常期待书中能够深入探讨有机材料的独特优势，比如其柔韧性、低成本制造的可能性，以及在环保方面的潜力。我相信，这本书将为我打开一扇新的窗口，让我更深入地理解有机电子技术的发展现状和未来趋势，甚至可能激发我在这方面进行更深入的研究和探索。