紅外光學材料-(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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餘懷之著 著

圖書標籤:

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• 紅外光譜
• 材料特性
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店鋪： 學嚮美圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118099676

商品編碼：28105483630

包裝：精裝

開本：16

齣版時間：2015-02-01

內容介紹
　　本書係統地、較全麵地論述瞭到目前各種紅外光學材料的光學、熱學和力學性質（參數），各種紅外光學材料的製備方*及工藝，以及工藝條件對各種性能産生影響。同時，對應用中所必須要考慮的增透膜和保護膜也做瞭論述，CVD金剛石是理想的窗口材料，對金剛石的性質、CVD金剛石的閤成機理、製備方*以及後續加工方*也做瞭介紹。

目錄
*1章 紅外光學材料基礎 1.1 引言 1.2 大氣窗口 1.3 黑體輻射——普朗剋輻射定律 1.4 波動方程和光學常數 1.5 反射和摺射 1.6 薄膜光學 1.7 摺射指數和色散 1.8 在各嚮異性介質中光的傳播——*摺射 1.9 透明介質中光的散射 1.10 透明介質熱輻射的發射率 1.11 斷裂強度和斷裂韌性 1.12 斷裂強度的統計分析 1.13 抗熱衝擊品質因子*1章  紅外光學材料基礎
  1.1  引言
  1.2  大氣窗口
  1.3  黑體輻射——普朗剋輻射定律
  1.4  波動方程和光學常數
  1.5  反射和摺射
  1.6  薄膜光學
  1.7  摺射指數和色散
  1.8  在各嚮異性介質中光的傳播——*摺射
  1.9  透明介質中光的散射
  1.10  透明介質熱輻射的發射率
  1.11  斷裂強度和斷裂韌性
  1.12  斷裂強度的統計分析
  1.13  抗熱衝擊品質因子
    1.13.1  壓力誘導應力
    1.13.2  熱誘導應力
    1.13.3  品質因子
  1.14  激光窗口的光畸變
  參考文獻
*2章  紅外光學材料的光學性質
  2.1  引言
  2.2  反射
  2.3  透過率和吸收係數及與溫度的關係
    2.3.1  概述
    2.3.2  紅外光學材料的透射波段
    2.3.3  Ge和Si
    2.3.4  GaAs和GaP
    2.3.5  藍寶石和氧化鋁多晶.
    2.3.6  氧化物多晶光學陶瓷--MgAl204、MgO、Y203、石英和YAG
    2.3.7  ZnS和ZnSe
    2.3.8  CVDSiC和CVDSi2*4
    2.3.9  MgF2和CaF2
    2.3.1  0硫係化閤物玻璃
  2.4  摺射指數、色散和摺射指數與溫度的關係
    2.4.1  Ge和Si
    2.4.2  GaAs和GaP
    2.4.3  氧化物光學陶瓷
    2.4.4  CVDZnS和CVDZnSe
    2.4.5  β—SiC和0α--Si3*4
    2.4.6  MgF2和CaF2
    2.4.7  硫係玻璃
  2.5  散射
  2.6  發射率
  2.7  紅外光學材料的微波透射性質
  參考文獻
第3章  紅外光學材料的力學與熱學性質
  3.1  引言
  3.2  紅外光學材料力學和熱學性質
    3.2.1  彈性模量E和泊鬆比v
    3.2.2  熱導率
    3.2.3  熱膨脹係數
  3.3  紅外光學材料的硬度及其影響因素
    3.3.1  硬度測試
    3.3.2  溫度對硬度的影響
    3.3.3  晶粒尺寸的影響
    3.3.4  壓力的影響.
    3.3.5  形成固溶體改善硬度
    3.3.6  化學鍵對硬度的影響
    3.3.7  硬度和材料其他參數的關係
  3.4  紅外光學材料斷裂強度及其影響因素
    3.4.1  常用的強度測試方*
    3.4.2  陶瓷材料強度的影響因素
  3.5  藍寶石單晶的高溫強度
    3.5.1  溫度對藍寶石強度的影響
    3.5.2  藍寶石高溫強度的改善
  3.6  紅外光學材料的斷裂韌性
  3.7  紅外光學材料抗熱衝擊品質因子
  3.8  固體粒子對紅外光學元件錶麵的衝擊損傷
  3.9  紅外光學元件錶麵的雨蝕
  3.10  激光窗口用光學材料
  參考文獻
第4章  紅外光學材料的製備方*和工藝
  4.1  引言
  4.2  熱壓工藝
    4.2.1  熱壓的工藝原理
    4.2.2  ZnS和.ZnSe的熱壓
    4.2.3  熱壓製備其他光學材料
  4.3  燒結、熱壓燒結和熱等靜壓*
    4.3.1  燒結、熱等靜壓製備ZnS
    4.3.2  尖晶石(MgAl204)的製備
    4.3.3  氮氧化鋁(A10*)晶體
  4.4納米和亞微米氧化物透明陶瓷的製備
    4.4.1  透明A1203哆晶陶瓷
    4.4.2  *d：YAG
    4.4.3  納米MgO和Y203
  4.5  熔體定嚮凝固*
    4.5.1  定嚮凝固的熱流及溫度分布
    4.5.2  熱交換*(}tEM)
    4.5.3  梯度凝固*(GSM)
    4.5.4  垂直梯度凝固*(VGF)
    4.5.5  泡生*(kyropoulos*)
    4.5.6  水平*生長藍寶石
  4.6  導模*
    4.6.1  導模*生長原理
    4.6.2  導模*工藝
  4.7  直拉生長*((~'zochralski*)
    4.7.1  熔體生長的基本原理
    4.7.2  鍺和矽單晶生長
    4.7.3  Ⅲ1V族化閤物半導體GaAs和GaP
  參考文獻
第5章  化學氣相沉積製備紅外光學材料
  5.1  引言
  5.2  化學氣相沉積基礎
    5.2.1  概述
    5.2.2  溫度的影響
    5.2.3  反應劑分子嚮襯底錶麵的傳輸
    5.2.4  壓力的影響
    5.2.5  反應劑氣體流動狀態
  5.3  CVDZnS和CVDZnSe
  5.4  CVDB—SiC
  5.5  CVDGaP
  5.6  CVDSi2*4
  參考文獻
第6章  金剛石光學材料
  6.1  概述
  6.2  CVD金剛石性質
    6.2.1  CVD金剛石的光學性能
    6.2.2  CVD金剛石的熱學性質
    6.2.3  CVD金剛石的力學性質
    6.2.4  金剛石的氧化和保護
  6.3  CVD金剛石生長機理
    6.3.1  錶麵激活
    6.3.2  生長機製
    6.3.3  缺陷的産生
    6.3.4  原子H的輸送
  6.4  CVD金剛石生長工藝
    6.4.1  M’WCVD金剛石閤成
    6.4.2  直流電弧放電等離子體閤成金剛石
    6.4.3  燃燒火焰噴射閤成金剛石
  6.5  金剛石塗層
    6.5.1  鍺上的金剛石塗層
    6.5.2  ZnS上的金剛石膜.
  6.6  CVD金剛石錶麵加工
    6.6.1  激光束平滑技術
    6.6.2  熱金屬研磨金剛石錶麵的熱化學拋光技術
    6.6.3  等離子體腐蝕拋光
  參考文獻
第7章  增透膜和保護膜
  7.1引言
  7.2  紅外光學材料的寬帶增透膜
  7.3  薄膜製備方*
  7.4  錶麵凸起結構的減反射
  7.5  光學元件錶麵保護
  7.6  類金剛石碳(DLC)膜
  7.7  GeC膜
    7.7.1  GeC膜的製備
    7.7.2  GeC膜的光學性質
    7.7.3  GeC膜的力學性能
  7.8  BP和GaP膜.
    7.8.1  BP膜的製備
    7.8.2  BP膜的結構
    7.8.3  BP膜的光學性質
    7.8.4  BP膜的力學性質
  7.9  雨蝕保護
  7.10  沙蝕保護
  7.11  其他硬質保護膜
  7.12  透明導電膜
    7.12.1  金屬網格濾波器
    7.12.2  導電襯底和導電膜
    7.12.3  導電網格設計
  參考文獻 顯示全部信息

《現代半導體器件物理與設計》 圖書簡介 本書全麵深入地探討瞭現代半導體器件的物理基礎、關鍵結構、先進製造技術以及器件性能的優化與設計方法。聚焦於當前信息技術和新能源領域至關重要的矽基、III-V族以及新興寬禁帶半導體材料體係，旨在為讀者構建一個從微觀電子行為到宏觀器件性能的完整知識框架。 第一部分：半導體基礎物理與材料 本書首先從量子力學的基本原理齣發，闡述瞭半導體能帶理論、載流子輸運機製（漂移、擴散、陷阱輔助輸運）以及載流子統計（費米-狄拉剋分布、玻爾茲曼近似）。詳細分析瞭本徵半導體、N型和P型摻雜半導體的電學特性，並引入瞭雜質能級、缺陷態密度對器件性能的深刻影響。 在材料方麵，重點剖析瞭矽（Si）作為主流半導體材料的晶體結構、缺陷控製以及錶麵鈍化技術。同時，對砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）等直接帶隙半導體在光電器件中的應用潛力進行瞭深入討論，涵蓋瞭異質結的形成與能帶對準。近年來，碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN）等第三代半導體材料因其優異的高溫、高功率、高頻特性成為研究熱點，本書專門闢章講解瞭這些材料的獨特物理性質、晶體生長挑戰以及在功率電子學中的關鍵地位。 第二部分：核心半導體器件結構與工作原理 本部分是本書的基石，係統闡述瞭構成現代電子電路的幾大核心器件的物理機製和設計規範： 1. PN結與肖特基勢壘： 深入分析瞭PN結的平衡態、偏置下的電流-電壓（I-V）特性、勢壘電容以及雪崩擊穿和齊納擊穿的物理機製。肖特基結的形成、能帶圖、以及在整流和開關電路中的應用得到瞭詳細的論述。 2. 雙極性晶體管（BJT）： 詳細介紹瞭BJT的結構、德拜長度效應、基區輸運過程（擴散和漂移）、Ebers-Moll模型及其改進模型。重點探討瞭如何通過窄基區設計和錶麵復閤控製來提升高頻性能（如$f_T$和$f_{max}$）。對於功率BJT，則著重分析瞭電導調製、熱穩定性以及二次擊穿的防護設計。 3. 金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）： 這是現代集成電路的絕對核心。本書花費大量篇幅講解瞭MOS結構的電容-電壓（C-V）特性（包括高頻、低頻響應），溝道電流的形成、亞閾值區的導電機製以及遷移率的限製因素。重點闡述瞭短溝道效應（SCEs）的物理根源，如DIBL和閾值電壓滾降。為應對這些挑戰，書中詳盡介紹瞭FinFET（鰭式場效應晶體管）和GAAFET（全環繞柵極場效應晶體管）的先進三維結構設計，以及它們在降低短溝道效應和提升靜電控製能力方麵的優勢。 4. 功率器件的特殊考量： 針對功率MOSFET（VDMOS/LDMOS）和IGBT（絕緣柵雙極晶體管），分析瞭高耐壓器件設計中的關鍵挑戰，如P-N結的漂移區摻雜輪廓優化、薄層漂移區的設計，以及如何平衡導通電阻和擊穿電壓之間的矛盾。 第三部分：先進製造工藝與集成技術 本部分聚焦於將理論轉化為實際芯片的技術流程，強調先進工藝對器件性能的決定性作用： 1. 襯底製備與摻雜： 討論瞭CZ（直拉法）單晶矽的生長、SOI（絕緣體上矽）技術的發展及其在低功耗器件中的應用。摻雜技術方麵，詳細對比瞭離子注入（包括退火激活機製）和擴散（氣相、液相）工藝的優缺點，以及如何精確控製摻雜深度和側壁輪廓。 2. 薄膜沉積與刻蝕： 深入解析瞭化學氣相沉積（CVD，包括PECVD、LPCVD）和物理氣相沉積（PVD，如濺射、蒸鍍）的機理，重點關注高介電常數（High-k）柵介質材料（如$ ext{HfO}_2$）的引入及其與金屬柵（Metal Gate）技術的融閤，以解決傳統$ ext{SiO}_2$/多晶矽結構的短溝道限製。刻蝕技術方麵，對比瞭濕法刻蝕與乾法反應離子刻蝕（RIE）的各嚮異性控製、選擇比問題，以及先進深反應離子刻蝕（DRIE）在微結構製造中的應用。 3. 互連技術與封裝： 講解瞭先進集成電路中金屬互連層級的演進，從鋁（Al）到銅（Cu）的過渡，以及涉及的自對準矽化物（Salicide）工藝和低介電常數（Low-k）材料的應用，以降低RC延遲。封裝技術則涉及先進的倒裝芯片（Flip-Chip）和3D集成技術對器件熱管理和信號完整性的影響。 第四部分：器件的性能優化與建模 本書最後一部分將重點放在器件的量化分析和模型構建上，服務於電路設計和仿真需求： 1. 載流子輸運的非理想效應： 分析瞭高溫、強電場條件下載流子的速度飽和現象（Velocity Saturation），高場下的載流子注入與載流子平均能量分布。同時探討瞭隧道效應（如直接隧穿和Fowler-Nordheim隧穿）在超薄柵介質和源/漏結中的作用。 2. 噪聲源與可靠性： 係統地分析瞭半導體器件中主要的噪聲來源，包括熱噪聲、散粒噪聲（Shot Noise）、閃爍噪聲（1/f 噪聲）的物理起源和建模方法。在可靠性方麵，詳細討論瞭電遷移（Electromigration）、柵氧化層擊穿（TDDB）、以及對靜電放電（ESD）防護電路的設計原理。 3. 現代模型與仿真： 介紹瞭用於電路仿真（如SPICE）的先進器件模型（如BSIM係列模型）的構建思想和參數提取方法。結閤有限元分析（FEA），展示瞭如何通過TCAD（Technology Computer-Aided Design）工具對復雜的3D器件結構進行電場、熱場和載流子分布的精確仿真，從而指導新一代器件的結構優化和工藝窗口確定。 本書內容覆蓋麵廣，深度適中，理論推導嚴謹，並緊密結閤瞭半導體工業界最新的技術發展趨勢，適閤作為高等院校電子工程、微電子學、材料科學等專業高年級本科生和研究生的教材或參考書。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書的編排結構堪稱教科書級彆的典範。全書的章節劃分清晰明瞭，知識體係的遞進關係處理得非常自然。例如，從基礎的光學常數理論過渡到薄膜沉積技術，再到特定波段的器件設計，每一步都有明確的承上啓下。此外，書後的參考文獻列錶非常詳實和前沿，不僅收錄瞭經典文獻，也包含瞭近幾年頂級期刊上的重要成果，這為我後續的深入研究指明瞭方嚮。這種構建知識地圖的能力，讓讀者在學習過程中始終能把握全局，避免瞭知識點碎片化的問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，封麵采用瞭啞光處理，觸感細膩，配閤著簡潔而富有現代感的排版，立刻給人一種專業、嚴謹的學術著作印象。書脊上的字體清晰有力，即便是擺放在書架上，也顯得沉穩大氣。我特彆喜歡它在細節上的處理，比如內頁紙張的選擇，那種略帶米黃的色調，既能有效減輕長時間閱讀帶來的視覺疲勞，又保證瞭印刷的清晰度，墨跡的附著力非常好，即便是精細的光學圖錶和復雜的公式推導，也都能清晰呈現，沒有絲毫的模糊或洇墨現象。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者顯然是一位深諳教學藝術的專傢。他的語言風格既保持瞭理工科的嚴謹精確，又避免瞭過度晦澀難懂。他善於使用類比和形象化的語言來解釋那些本應枯燥的數學模型。例如，在闡述“吸收係數”與“透過率”之間的非綫性關係時，作者采用瞭一種非常生活化的比喻，幫助讀者迅速建立直觀認識。整體來看，這本書不僅僅是一本參考手冊，更像一位經驗豐富的導師，在陪伴讀者一步步攻剋紅外光學材料領域的復雜難題，它的價值是經得起時間和實踐檢驗的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用價值在涉及前沿應用的部分得到瞭淋灕盡緻的體現。它沒有迴避當前紅外技術發展中遇到的瓶頸問題，反而坦誠地分析瞭新型功能材料在極端環境下的穩定性和加工難度。我尤其關注瞭其中關於“自適應光學元件”那一章節的論述，書中詳細介紹瞭如何通過材料設計來剋服像差、提高成像質量，這對於我們正在進行的高精度遙感項目具有直接的指導意義。更難能可貴的是，作者在介紹新材料時，往往會附帶一些實際的製備工藝參數範圍，這極大地縮短瞭理論嚮工程轉化的距離。

評分☆☆☆☆☆

初次翻閱時，我被其內容的廣度和深度所震撼。它不像市麵上很多同類書籍那樣，僅僅停留在基礎概念的羅列，而是深入挖掘瞭材料本身的微觀結構與宏觀光學性能之間的內在聯係。書中對不同紅外波段敏感材料的物理機製探討得極為透徹，從晶格振動到電子躍遷，層層遞進，邏輯鏈條異常完整。作者在論述復雜理論時，總能巧妙地穿插一些經典的實驗案例作為佐證，使得抽象的物理概念變得具象化，對於那些希望不僅僅停留在“知道”層麵，而是追求“理解”其背後原理的工程師和科研人員來說，無疑是一份寶貴的財富。