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林健著 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122006127

商品编码：29252038725

包装：平装

出版时间：2013-08-01

基本信息

书名：信息材料概论(林健)

定价：25.00元

作者：林健著

出版社：化学工业出版社

出版日期：2013-08-01

ISBN：9787122006127

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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　　林健编著的《信息材料概论》介绍了信息材料领域的理论、技术、应用及发展历程，涵盖微电子技术及光电子技术基础、激光、信息传感、存储、传输、显示、处理技术及其材料等方面内容。力求以通俗易懂的方法全面阐述信息科技及其信息材料领域的基本理论与相关技术、材料应用与*发展，从而使读者较为全面地了解该领域的相关知识。
　　《信息材料概论》适应人们对信息材料领域的知识需求，能满足材料类专业本科生、专科生及研究生的信息材料方面的教学要求，也可作为其他专业学生的教学用书以及工程技术及管理人员的参考用书。

目录

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章 导论
1.1 信息材料的发展历史
1.2 信息材料的分类
1.3 信息材料的应用与发展
第2章 微电子材料基础
2.1 半导体物理基础
2.1.1 半导体的性质
2.1.2 半导体材料的能带结构
2.1.3 半导体材料分类
2.2 集成电路基础
2.2.1 半导体器件基础
2.2.2 集成电路技术及其发展
2.2.3 集成电路的分类
2.3 集成电路芯片制造技术
2.3.1 原料提纯
2.3.2 单晶硅锭及硅片制造
2.3.3 光刻与图形转移
2.3.4 掺杂与扩散
2.3.5 薄膜层制备
2.3.6 互联与封装
2.4 集成电路芯片材料
2.4.1 厚膜电子浆料
2.4.2 引线框架和引线材料
2.4.3 封装及封装材料
2.4.4 集成电路基片材料
2.4.5 其他微电子芯片材料
第3章 光电子材料基础
3.1 光电子技术概述
3.2 半导体的光学性质
3.2.1 半导体的光吸收特征
3.2.2 半导体的发光机理
3.3 激光材料
3.3.1 激光原理
3.3.2 激光的特性
3.3.3 常用激光器
3.3.4 激光晶体
3.3.5 激光玻璃
3.3.6 半导体激光介质
3.4 集成光路和光电子集成技术
3.4.1 平面光波导
3.4.2 集成光路材料
3.4.3 光电子集成回路材料
第4章 信息传感材料
4.1 力敏传感材料
4.1.1 应变电阻材料
4.1.2 半导体压阻材料
4.1.3 压电材料
4.2 热敏传感材料
4.2.1 热电势式测温传感器
4.2.2 热电阻式温度传感器
4.2.3 PN结型测温传感器与集成电路温度传感器
4.2.4 热释电式传感器
4.3 光敏传感材料
4.3.1 光电效应
4.3.2 半导体光电探测器材料
4.3.3 光电探测器件
4.3.4 摄像材料
4.3.5 光固态图像传感器
4.4 磁敏传感材料
4.4.1 半导体磁敏电阻
4.4.2 霍尔传感器
4.4.3 强磁性材料
4.4.4 磁敏晶体管
4.5 气敏传感材料
4.5.1 气敏传感材料的分类和原理
4.5.2 半导体气敏材料
4.6 湿敏传感材料
4.7 光纤传感材料
4.8 生物传感材料
第5章 信息存储材料
5.1 磁存储材料
5.1.1 磁存储原理
5.1.2 磁存储系统
5.1.3 磁带、磁盘存储材料
5.1.4 磁泡存储材料
5.1.5 巨磁电阻存储材料
5.2 半导体存储器材料
5.2.1 存取存储器
5.2.2 只读存储器
5.3 光盘存储材料
5.3.1 只读式光盘材料
5.3.2 一次写入光盘材料
5.3.3 可擦重写光盘存储材料
5.4 新型信息存储材料
第6章 信息传输材料
6.1 通信电缆材料
6.1.1 双绞线材料
6.1.2 同轴电缆材料
6.2 光纤通信材料
6.2.1 光纤工作原理
6.2.2 光纤的性能
6.2.3 光纤的种类
6.2.4 光纤、光缆制作技术
6.2.5 其他光纤通信系统材料
6.3 微波通信材料
6.3.1 微波传输线材料
6.3.2 铁氧体微波材料
6.3.3 微波集成电路材料
6.4 GSM数字蜂窝移动通信材料
6.4.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
6.4.2 GSM移动通信材料
第7章 信息显示材料
7.1 阴极射线显示材料
7.1.1 阴极射线管的基本结构与工作原理
7.1.2 CRT荧光粉材料
7.2 液晶显示材料
7.2.1 液晶分子结构和特性
7.2.2 液晶显示器的种类及原理
7.2.3 显示用液晶的种类
7.2.4 液晶显示器中的其他材料
7.3 等离子体显示材料
7.3.1 气体放电机理
7.3.2 等离子体显示器原理
7.3.3 PDP材料
7.4 场致发射显示材料
7.4.1 场致发射显示器原理及结构
7.4.2 FED冷阴极材料
7.4.3 FED用荧光粉材料
7.5 电致发光显示材料
7.5.1 交流薄膜电致发光显示材料
7.5.2 交流粉末电致发光显示材料
7.5.3 发光二极管
7.6 电子纸材料
7.7 其他平板显示技术
7.7.1 真空荧光显示
7.7.2 电致变色显示
7.7.3 电泳显示
第8章 信息处理材料
8.1 模拟集成电路材料
8.2 数字集成电路材料
8.3 激光调制材料
8.3.1 电光调制材料
8.3.2 声光调制材料
8.3.3 磁光调制材料
8.4 非线性光学材料
8.4.1 非线性光学效应
8.4.2 非线性光学材料
8.4.3 非线性光学材料的应用
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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现代科学的基石：从物质世界到信息浪潮 本书将引领读者踏上一段探索物质本质与信息奥秘的奇妙旅程，深入浅出地揭示支撑我们现代文明的那些至关重要的“信息材料”。我们身处的宇宙，从浩瀚星辰到微观粒子，无不遵循着某种内在的秩序与规律，而这些规律的载体，正是形形色色的材料。从远古人类钻木取火的石器时代，到如今信息爆炸的数字时代，人类文明的每一次飞跃，都与对新型材料的发现、理解和应用息息相关。 第一章：何谓信息材料？ 我们将从最基础的概念入手，清晰地界定“信息材料”的内涵。它并非仅仅是具有某种物理属性的普通材料，而是指那些能够存储、传递、处理、转换或感知信息，并能将这些信息转化为可识别、可操作的某种形式的物质或系统。这些材料的特性，往往与它们所承载的信息紧密相连，甚至能够主动地与外界信息进行交互。我们将探讨信息材料的广义与狭义范畴，以及它们在不同尺度上的表现形式，从宏观的通信网络节点，到微观的基因编码，再到更深层次的量子比特。 第二章：材料的属性与信息的载体 材料的宏观属性，如导电性、导热性、光学特性、磁性等，在信息时代扮演着至关重要的角色。例如，硅的半导体特性是现代电子工业的基石，金属的导电性使得电流得以流动，光纤的透明性则支撑了高速通信。然而，信息材料的独特之处在于，它们的某些微观或宏观属性，可以直接或间接地编码、存储和传递信息。我们将深入分析这些属性如何成为信息的载体，例如： 电学属性： 电荷的移动、电势的差异、电流的开关状态，构成了数字信息的基础。半导体材料中的载流子浓度、能带结构等，直接影响着信息处理的速度和效率。 光学属性： 光的强度、颜色、偏振、相位等，都可以用来编码信息。例如，激光在光通信中的应用，以及光学存储介质（如光盘）的原理，都充分利用了光的这些特性。 磁学属性： 磁畴的取向、磁场的强度，是传统硬盘存储信息的核心。磁性材料在信息存储领域的贡献不容忽视。 机械和形变属性： 某些材料的形变可以记录信息，例如压力传感器中的压电材料。 化学和生物属性： DNA的序列编码着生命信息，生物传感器则利用化学反应的特定信号来传递信息。 第三章：信息材料的发展历程 信息材料的发展并非一蹴而就，而是人类对自然界认识不断深化，技术能力持续提升的产物。我们将梳理这条漫长而辉煌的历史脉络： 早期文明的萌芽： 从刻划在石头或泥板上的文字，到古代的信使，信息传递的载体朴素而直接。 工业革命的驱动： 电报、电话的发明，催生了对电信号传输材料的需求，铜线、绝缘材料等成为早期信息材料的重要组成。 电子时代的黎明： 真空管、晶体管的发明，标志着电子信息时代的到来，硅、锗等半导体材料成为革命性的信息载体。 计算机与信息爆炸： 集成电路、微处理器、存储芯片的出现，将信息处理和存储能力提升到前所未有的高度。磁性材料、光学材料在存储领域的突破也至关重要。 通信网络的扩展： 光纤通信的普及，使得信息得以以惊人的速度跨越时空。无线通信技术的发展，也对高性能的射频材料提出了更高要求。 向微纳世界的进军： 纳米材料、量子材料等新兴信息材料的涌现，为更小巧、更高效、更强大的信息技术提供了可能。 第四章：经典信息材料及其应用 本章将聚焦于当下以及过去对信息技术发展贡献巨大的经典信息材料，深入剖析它们的结构、性质以及关键应用： 半导体材料： 硅（Si）、锗（Ge）、砷化镓（GaAs）等。我们将探讨它们的能带理论，PN结的形成，以及在晶体管、集成电路、传感器等领域的广泛应用，它们是现代计算和通信的基石。 导电与绝缘材料： 铜、铝等金属导体，以及聚合物、陶瓷等绝缘材料。它们在电路布线、信号隔离等方面的作用不可或缺。 磁性材料： 铁氧体、稀土磁合金等。我们将了解它们在硬盘、磁带、磁存储器件中的应用，以及数据存储的原理。 光学材料： 光纤材料（如石英玻璃）、液晶材料、LED发光材料等。它们在光通信、显示技术、照明等领域的革命性影响。 压电与铁电材料： 它们可以将机械能与电能相互转换，广泛应用于传感器、执行器、记忆器件中。 第五章：信息材料的科学原理 要真正理解信息材料，必须深入其科学原理。本章将从物理学和化学的角度，揭示信息材料的本质： 量子力学基础： 电子在原子中的能级、能带理论，是理解半导体材料特性的关键。我们将解释电子的运动、跃迁如何与信息的产生、传递相关联。 固体物理： 晶体结构、缺陷、表面效应等对材料电学、光学、磁学性质的影响。 化学键合与材料结构： 不同化学键合方式（离子键、共价键、金属键）如何决定材料的宏观性能，以及材料的微观结构（晶体、非晶、纳米结构）如何影响信息存储和处理能力。 电磁学理论： 材料与电磁波的相互作用，是理解信息传输、信号耦合的关键。 第六章：新兴信息材料与未来展望 随着科学技术的不断发展，信息材料的疆界也在不断拓展，新的可能性正在涌现。本章将介绍一些前沿的、具有颠覆性潜力的信息材料： 纳米材料： 碳纳米管、石墨烯、量子点等。它们独特的量子效应和极高的比表面积，为信息存储、传感、计算带来了新的维度。 量子材料： 超导体、拓扑材料、磁性半导体等。它们在量子计算、高效能源传输等领域的应用前景广阔。 生物信息材料： DNA存储、合成生物学。利用生命体本身的编码和信息处理能力，将信息存储推向新的极限。 智能材料与自适应材料： 能够感知环境变化并作出响应的材料，将在人机交互、可穿戴设备等领域发挥重要作用。 新型存储技术： 相变存储、自旋电子存储等，正在挑战和超越传统存储技术的极限。 第七章：信息材料的设计与制造 如何“制造”出具有特定信息功能的材料，是信息材料领域的核心课题。我们将探讨： 材料合成方法： 从传统的化学合成到现代的物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）等。 纳米制造技术： 光刻、电子束刻蚀、自组装等，用于制造微纳尺度的信息器件。 材料表征技术： 扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）等，用于分析材料的结构和性质。 计算模拟与材料设计： 第一性原理计算、分子动力学模拟等，为新材料的设计和性能预测提供了强大的工具。 第八章：信息材料在各领域的应用 信息材料的应用无处不在，几乎渗透到现代社会的每一个角落。本章将列举一些典型的应用领域： 信息技术（IT）核心： 计算机处理器、存储器、通信芯片、显示屏、传感器等。 通信网络： 光纤、无线通信基站、天线材料。 能源领域： 太阳能电池、燃料电池、高效储能材料。 医疗健康： 生物传感器、药物输送系统、医学影像材料。 智能制造与自动化： 工业机器人、自动化控制系统。 航空航天与国防： 高性能结构材料、先进传感器。 环境监测与保护： 污染物检测传感器、环境友好型材料。 第九章：信息材料面临的挑战与机遇 尽管信息材料取得了巨大的成就，但仍面临诸多挑战，同时也孕育着无限的机遇： 性能的极限： 如何突破现有材料在速度、密度、功耗等方面的瓶颈。 可持续性与环境友好： 开发可再生、可回收、低能耗的材料，减少对环境的影响。 成本与规模化生产： 如何将实验室里的新材料转化为大规模、低成本的工业产品。 安全性与可靠性： 确保信息材料在复杂环境下的稳定性和安全性。 跨学科的融合： 材料科学、物理学、化学、计算机科学、生物学等学科的交叉融合，是未来发展的关键。 结语 信息材料是现代科学技术发展不可或缺的基石，它们的发展水平直接关系到信息时代的进步速度和深度。从简单的开关到复杂的处理器，从远距离的通信到微观世界的感知，信息材料以其独特的属性，不断拓展着人类认识世界和改造世界的能力。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解信息材料的过去、现在和未来，激发对这一领域更深入的探索和思考，共同迎接信息技术更加辉煌的明天。

评分☆☆☆☆☆

这本书，乍一看书名《信息材料概论》，以为会是一本枯燥乏味的科普读物，没想到读完之后，完全颠覆了我的想象。林健老师的这本著作，与其说是一本“概论”，不如说是一场关于信息载体演变、功能拓展以及未来趋势的精彩探索之旅。作者以其深厚的学术功底和生动的笔触，将那些原本抽象、晦涩的科学概念，化为一个个引人入胜的故事。从古老的甲骨文、莎草纸，到现代的硅基芯片、光学纤维，再到正在蓬勃发展的量子点、生物传感器，书中对每一种信息材料的介绍都详略得当，既有其科学原理的清晰阐释，又不乏历史背景的深邃挖掘。我尤其喜欢关于信息编码方式的章节，作者通过一系列形象的比喻，让我这个非专业人士也能轻松理解二进制、模拟信号等概念的本质。更令人惊喜的是，本书并没有止步于对现有技术的罗列，而是大胆地展望了信息材料在未来可能扮演的角色。那些关于脑机接口、纳米机器人、甚至宇宙尺度信息存储的设想，虽然听起来像是科幻小说，但在作者严谨的逻辑推演下，却显得那么触手可及，充满了科学的可能性。这本书让我对“信息”这个概念有了全新的认识，也让我对人类智慧的结晶——信息材料，充满了敬畏和好奇。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对信息技术领域略有涉猎的爱好者，我一直渴望找到一本能够系统梳理信息材料发展脉络的著作。《信息材料概论》恰好满足了我的这一需求，并且远超我的预期。林健老师的写作风格非常沉稳大气，他没有采用过于华丽的辞藻，而是用一种严谨而清晰的语言，将复杂的科学原理娓娓道来。本书的一大亮点在于其内容的广度和深度。作者不仅涵盖了信息材料的经典代表，如半导体、光纤等，还对一些新兴的、具有颠覆性潜力的材料进行了深入的介绍，例如二维材料、拓扑材料等。在我看来，林健老师在分析这些前沿技术时，并没有回避其可能面临的挑战和瓶颈，而是以一种客观的态度进行评估，这使得整本书的论述更加扎实可信。书中关于“材料特性与信息功能”的对应关系分析，让我对材料的微观结构如何影响宏观信息处理有了更深刻的理解。例如，通过对不同晶体结构的分析，来解释半导体材料为何能够实现电子的定向流动，从而构成计算的基础。读完此书，我感觉我对信息材料的认知更加系统化和立体化了。

评分☆☆☆☆☆

读罢《信息材料概论》，我深切感受到林健老师在信息材料领域积淀的深厚底蕴，以及他那份对科学探索的赤诚之心。这本书并非简单地堆砌技术名词，而是以一种哲学的高度，审视了信息材料在人类文明进程中的地位和作用。作者并没有局限于技术细节，而是将信息材料置于更宏观的视角下进行解读，探讨了材料的进步如何驱动着信息传输、存储和处理方式的革命，进而深刻影响着社会结构、经济模式乃至人类的思想观念。我印象深刻的是，书中关于“信息冗余”和“信息熵”的讨论，作者用极具启发性的方式，将这两个抽象的概念与现实生活中的信息传播现象联系起来，例如冗余在提高信息可靠性中的作用，以及熵增在信息丢失中的体现。这种深入浅出的讲解，让我不仅理解了科学原理，更体会到了其背后的逻辑和意义。林健老师的语言风格非常独特，既有学者严谨的逻辑性，又不失文人的诗意和哲思。他能够用朴实无华的语言，描绘出复杂的信息材料世界，并引导读者进行深入的思考。读完此书，我仿佛经历了一场精神的洗礼，对信息材料的理解上升到了一个全新的维度。

评分☆☆☆☆☆

《信息材料概论》这本书，给我的感觉就像是打开了一扇通往信息时代未知领域的大门。林健老师的叙述方式非常引人入胜，他仿佛是一位经验丰富的向导，带领我穿越信息材料的漫长历史，探寻未来的无限可能。书中对每一种材料的介绍，都不仅仅是技术参数的罗列，而是融入了大量的历史故事和应用场景。比如，在讲述磁性材料时，作者不仅介绍了其存储信息的原理，还穿插了早期计算机磁芯存储器、硬盘驱动器等关键技术的发展历程，以及它们如何改变了信息存储的格局。这种“故事化”的叙述方式，让枯燥的技术知识变得生动有趣，也让我更容易记住和理解。我特别欣赏书中对“信息密度”和“信息传输速率”这两个核心概念的探讨。作者通过对比不同信息材料的性能指标，清晰地展现了技术进步带来的飞跃，并由此引申出信息时代指数级增长的驱动力。更让我感到兴奋的是，本书对未来材料的展望，例如柔性电子、生物兼容材料等，这些前沿的设想让我看到了信息材料领域充满活力的未来。阅读此书，不仅增长了知识，更激发了我对科学探索的热情。

评分☆☆☆☆☆

《信息材料概论》给我带来的最大震撼，在于它深刻地揭示了信息材料作为现代社会基石的地位，以及其不断演进的历史驱动力。林健老师以一种宏观的视角，将信息材料的发展置于人类文明进步的大背景下进行审视。他并没有将信息材料仅仅视为技术工具，而是将其视为承载和传递人类智慧、知识以及情感的载体，并探讨了这种载体的演变如何深刻地改变了人类社会的面貌。书中对“信息传播的物理限制”以及“材料创新的边界”的讨论，让我对信息时代的未来发展有了更清晰的认识。作者用大量的实例，说明了每一次信息材料的突破，都带来了信息处理能力和传播效率的质的飞跃，从而推动了社会的变革。我尤其欣赏书中关于“人与信息材料的互动”的章节，作者探讨了材料的易用性、可制造性以及可持续性，这些因素对于信息技术能否真正惠及大众至关重要。林健老师的语言风格非常富有洞察力，他能够从看似平凡的材料特性中，挖掘出其背后蕴含的深刻意义，并将其清晰地呈现给读者。这本书让我对信息材料有了全新的敬畏感，也让我看到了科学技术在推动人类社会发展中所扮演的关键角色。