信息材料概論(林健) 林健著 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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林健著 著

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齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122006127

商品編碼：29252038725

包裝：平裝

齣版時間：2013-08-01

基本信息

書名：信息材料概論(林健)

定價：25.00元

作者：林健著

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2013-08-01

ISBN：9787122006127

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.481kg

編輯推薦

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內容提要

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　　林健編著的《信息材料概論》介紹瞭信息材料領域的理論、技術、應用及發展曆程，涵蓋微電子技術及光電子技術基礎、激光、信息傳感、存儲、傳輸、顯示、處理技術及其材料等方麵內容。力求以通俗易懂的方法全麵闡述信息科技及其信息材料領域的基本理論與相關技術、材料應用與*發展，從而使讀者較為全麵地瞭解該領域的相關知識。
　　《信息材料概論》適應人們對信息材料領域的知識需求，能滿足材料類專業本科生、專科生及研究生的信息材料方麵的教學要求，也可作為其他專業學生的教學用書以及工程技術及管理人員的參考用書。

目錄

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章 導論
1.1 信息材料的發展曆史
1.2 信息材料的分類
1.3 信息材料的應用與發展
第2章 微電子材料基礎
2.1 半導體物理基礎
2.1.1 半導體的性質
2.1.2 半導體材料的能帶結構
2.1.3 半導體材料分類
2.2 集成電路基礎
2.2.1 半導體器件基礎
2.2.2 集成電路技術及其發展
2.2.3 集成電路的分類
2.3 集成電路芯片製造技術
2.3.1 原料提純
2.3.2 單晶矽錠及矽片製造
2.3.3 光刻與圖形轉移
2.3.4 摻雜與擴散
2.3.5 薄膜層製備
2.3.6 互聯與封裝
2.4 集成電路芯片材料
2.4.1 厚膜電子漿料
2.4.2 引綫框架和引綫材料
2.4.3 封裝及封裝材料
2.4.4 集成電路基片材料
2.4.5 其他微電子芯片材料
第3章 光電子材料基礎
3.1 光電子技術概述
3.2 半導體的光學性質
3.2.1 半導體的光吸收特徵
3.2.2 半導體的發光機理
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 激光晶體
3.3.5 激光玻璃
3.3.6 半導體激光介質
3.4 集成光路和光電子集成技術
3.4.1 平麵光波導
3.4.2 集成光路材料
3.4.3 光電子集成迴路材料
第4章 信息傳感材料
4.1 力敏傳感材料
4.1.1 應變電阻材料
4.1.2 半導體壓阻材料
4.1.3 壓電材料
4.2 熱敏傳感材料
4.2.1 熱電勢式測溫傳感器
4.2.2 熱電阻式溫度傳感器
4.2.3 PN結型測溫傳感器與集成電路溫度傳感器
4.2.4 熱釋電式傳感器
4.3 光敏傳感材料
4.3.1 光電效應
4.3.2 半導體光電探測器材料
4.3.3 光電探測器件
4.3.4 攝像材料
4.3.5 光固態圖像傳感器
4.4 磁敏傳感材料
4.4.1 半導體磁敏電阻
4.4.2 霍爾傳感器
4.4.3 強磁性材料
4.4.4 磁敏晶體管
4.5 氣敏傳感材料
4.5.1 氣敏傳感材料的分類和原理
4.5.2 半導體氣敏材料
4.6 濕敏傳感材料
4.7 光縴傳感材料
4.8 生物傳感材料
第5章 信息存儲材料
5.1 磁存儲材料
5.1.1 磁存儲原理
5.1.2 磁存儲係統
5.1.3 磁帶、磁盤存儲材料
5.1.4 磁泡存儲材料
5.1.5 巨磁電阻存儲材料
5.2 半導體存儲器材料
5.2.1 存取存儲器
5.2.2 隻讀存儲器
5.3 光盤存儲材料
5.3.1 隻讀式光盤材料
5.3.2 一次寫入光盤材料
5.3.3 可擦重寫光盤存儲材料
5.4 新型信息存儲材料
第6章 信息傳輸材料
6.1 通信電纜材料
6.1.1 雙絞綫材料
6.1.2 同軸電纜材料
6.2 光縴通信材料
6.2.1 光縴工作原理
6.2.2 光縴的性能
6.2.3 光縴的種類
6.2.4 光縴、光纜製作技術
6.2.5 其他光縴通信係統材料
6.3 微波通信材料
6.3.1 微波傳輸綫材料
6.3.2 鐵氧體微波材料
6.3.3 微波集成電路材料
6.4 GSM數字蜂窩移動通信材料
6.4.1 GSM數字蜂窩移動通信係統
6.4.2 GSM移動通信材料
第7章 信息顯示材料
7.1 陰極射綫顯示材料
7.1.1 陰極射綫管的基本結構與工作原理
7.1.2 CRT熒光粉材料
7.2 液晶顯示材料
7.2.1 液晶分子結構和特性
7.2.2 液晶顯示器的種類及原理
7.2.3 顯示用液晶的種類
7.2.4 液晶顯示器中的其他材料
7.3 等離子體顯示材料
7.3.1 氣體放電機理
7.3.2 等離子體顯示器原理
7.3.3 PDP材料
7.4 場緻發射顯示材料
7.4.1 場緻發射顯示器原理及結構
7.4.2 FED冷陰極材料
7.4.3 FED用熒光粉材料
7.5 電緻發光顯示材料
7.5.1 交流薄膜電緻發光顯示材料
7.5.2 交流粉末電緻發光顯示材料
7.5.3 發光二極管
7.6 電子紙材料
7.7 其他平闆顯示技術
7.7.1 真空熒光顯示
7.7.2 電緻變色顯示
7.7.3 電泳顯示
第8章 信息處理材料
8.1 模擬集成電路材料
8.2 數字集成電路材料
8.3 激光調製材料
8.3.1 電光調製材料
8.3.2 聲光調製材料
8.3.3 磁光調製材料
8.4 非綫性光學材料
8.4.1 非綫性光學效應
8.4.2 非綫性光學材料
8.4.3 非綫性光學材料的應用
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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現代科學的基石：從物質世界到信息浪潮 本書將引領讀者踏上一段探索物質本質與信息奧秘的奇妙旅程，深入淺齣地揭示支撐我們現代文明的那些至關重要的“信息材料”。我們身處的宇宙，從浩瀚星辰到微觀粒子，無不遵循著某種內在的秩序與規律，而這些規律的載體，正是形形色色的材料。從遠古人類鑽木取火的石器時代，到如今信息爆炸的數字時代，人類文明的每一次飛躍，都與對新型材料的發現、理解和應用息息相關。 第一章：何謂信息材料？ 我們將從最基礎的概念入手，清晰地界定“信息材料”的內涵。它並非僅僅是具有某種物理屬性的普通材料，而是指那些能夠存儲、傳遞、處理、轉換或感知信息，並能將這些信息轉化為可識彆、可操作的某種形式的物質或係統。這些材料的特性，往往與它們所承載的信息緊密相連，甚至能夠主動地與外界信息進行交互。我們將探討信息材料的廣義與狹義範疇，以及它們在不同尺度上的錶現形式，從宏觀的通信網絡節點，到微觀的基因編碼，再到更深層次的量子比特。 第二章：材料的屬性與信息的載體 材料的宏觀屬性，如導電性、導熱性、光學特性、磁性等，在信息時代扮演著至關重要的角色。例如，矽的半導體特性是現代電子工業的基石，金屬的導電性使得電流得以流動，光縴的透明性則支撐瞭高速通信。然而，信息材料的獨特之處在於，它們的某些微觀或宏觀屬性，可以直接或間接地編碼、存儲和傳遞信息。我們將深入分析這些屬性如何成為信息的載體，例如： 電學屬性： 電荷的移動、電勢的差異、電流的開關狀態，構成瞭數字信息的基礎。半導體材料中的載流子濃度、能帶結構等，直接影響著信息處理的速度和效率。 光學屬性： 光的強度、顔色、偏振、相位等，都可以用來編碼信息。例如，激光在光通信中的應用，以及光學存儲介質（如光盤）的原理，都充分利用瞭光的這些特性。 磁學屬性： 磁疇的取嚮、磁場的強度，是傳統硬盤存儲信息的核心。磁性材料在信息存儲領域的貢獻不容忽視。 機械和形變屬性： 某些材料的形變可以記錄信息，例如壓力傳感器中的壓電材料。 化學和生物屬性： DNA的序列編碼著生命信息，生物傳感器則利用化學反應的特定信號來傳遞信息。 第三章：信息材料的發展曆程 信息材料的發展並非一蹴而就，而是人類對自然界認識不斷深化，技術能力持續提升的産物。我們將梳理這條漫長而輝煌的曆史脈絡： 早期文明的萌芽： 從刻劃在石頭或泥闆上的文字，到古代的信使，信息傳遞的載體樸素而直接。 工業革命的驅動： 電報、電話的發明，催生瞭對電信號傳輸材料的需求，銅綫、絕緣材料等成為早期信息材料的重要組成。 電子時代的黎明： 真空管、晶體管的發明，標誌著電子信息時代的到來，矽、鍺等半導體材料成為革命性的信息載體。 計算機與信息爆炸： 集成電路、微處理器、存儲芯片的齣現，將信息處理和存儲能力提升到前所未有的高度。磁性材料、光學材料在存儲領域的突破也至關重要。 通信網絡的擴展： 光縴通信的普及，使得信息得以以驚人的速度跨越時空。無綫通信技術的發展，也對高性能的射頻材料提齣瞭更高要求。 嚮微納世界的進軍： 納米材料、量子材料等新興信息材料的湧現，為更小巧、更高效、更強大的信息技術提供瞭可能。 第四章：經典信息材料及其應用 本章將聚焦於當下以及過去對信息技術發展貢獻巨大的經典信息材料，深入剖析它們的結構、性質以及關鍵應用： 半導體材料： 矽（Si）、鍺（Ge）、砷化鎵（GaAs）等。我們將探討它們的能帶理論，PN結的形成，以及在晶體管、集成電路、傳感器等領域的廣泛應用，它們是現代計算和通信的基石。 導電與絕緣材料： 銅、鋁等金屬導體，以及聚閤物、陶瓷等絕緣材料。它們在電路布綫、信號隔離等方麵的作用不可或缺。 磁性材料： 鐵氧體、稀土磁閤金等。我們將瞭解它們在硬盤、磁帶、磁存儲器件中的應用，以及數據存儲的原理。 光學材料： 光縴材料（如石英玻璃）、液晶材料、LED發光材料等。它們在光通信、顯示技術、照明等領域的革命性影響。 壓電與鐵電材料： 它們可以將機械能與電能相互轉換，廣泛應用於傳感器、執行器、記憶器件中。 第五章：信息材料的科學原理 要真正理解信息材料，必須深入其科學原理。本章將從物理學和化學的角度，揭示信息材料的本質： 量子力學基礎： 電子在原子中的能級、能帶理論，是理解半導體材料特性的關鍵。我們將解釋電子的運動、躍遷如何與信息的産生、傳遞相關聯。 固體物理： 晶體結構、缺陷、錶麵效應等對材料電學、光學、磁學性質的影響。 化學鍵閤與材料結構： 不同化學鍵閤方式（離子鍵、共價鍵、金屬鍵）如何決定材料的宏觀性能，以及材料的微觀結構（晶體、非晶、納米結構）如何影響信息存儲和處理能力。 電磁學理論： 材料與電磁波的相互作用，是理解信息傳輸、信號耦閤的關鍵。 第六章：新興信息材料與未來展望 隨著科學技術的不斷發展，信息材料的疆界也在不斷拓展，新的可能性正在湧現。本章將介紹一些前沿的、具有顛覆性潛力的信息材料： 納米材料： 碳納米管、石墨烯、量子點等。它們獨特的量子效應和極高的比錶麵積，為信息存儲、傳感、計算帶來瞭新的維度。 量子材料： 超導體、拓撲材料、磁性半導體等。它們在量子計算、高效能源傳輸等領域的應用前景廣闊。 生物信息材料： DNA存儲、閤成生物學。利用生命體本身的編碼和信息處理能力，將信息存儲推嚮新的極限。 智能材料與自適應材料： 能夠感知環境變化並作齣響應的材料，將在人機交互、可穿戴設備等領域發揮重要作用。 新型存儲技術： 相變存儲、自鏇電子存儲等，正在挑戰和超越傳統存儲技術的極限。 第七章：信息材料的設計與製造 如何“製造”齣具有特定信息功能的材料，是信息材料領域的核心課題。我們將探討： 材料閤成方法： 從傳統的化學閤成到現代的物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）、原子層沉積（ALD）等。 納米製造技術： 光刻、電子束刻蝕、自組裝等，用於製造微納尺度的信息器件。 材料錶徵技術： 掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射綫衍射（XRD）、原子力顯微鏡（AFM）等，用於分析材料的結構和性質。 計算模擬與材料設計： 第一性原理計算、分子動力學模擬等，為新材料的設計和性能預測提供瞭強大的工具。 第八章：信息材料在各領域的應用 信息材料的應用無處不在，幾乎滲透到現代社會的每一個角落。本章將列舉一些典型的應用領域： 信息技術（IT）核心： 計算機處理器、存儲器、通信芯片、顯示屏、傳感器等。 通信網絡： 光縴、無綫通信基站、天綫材料。 能源領域： 太陽能電池、燃料電池、高效儲能材料。 醫療健康： 生物傳感器、藥物輸送係統、醫學影像材料。 智能製造與自動化： 工業機器人、自動化控製係統。 航空航天與國防： 高性能結構材料、先進傳感器。 環境監測與保護： 汙染物檢測傳感器、環境友好型材料。 第九章：信息材料麵臨的挑戰與機遇 盡管信息材料取得瞭巨大的成就，但仍麵臨諸多挑戰，同時也孕育著無限的機遇： 性能的極限： 如何突破現有材料在速度、密度、功耗等方麵的瓶頸。 可持續性與環境友好： 開發可再生、可迴收、低能耗的材料，減少對環境的影響。 成本與規模化生産： 如何將實驗室裏的新材料轉化為大規模、低成本的工業産品。 安全性與可靠性： 確保信息材料在復雜環境下的穩定性和安全性。 跨學科的融閤： 材料科學、物理學、化學、計算機科學、生物學等學科的交叉融閤，是未來發展的關鍵。 結語 信息材料是現代科學技術發展不可或缺的基石，它們的發展水平直接關係到信息時代的進步速度和深度。從簡單的開關到復雜的處理器，從遠距離的通信到微觀世界的感知，信息材料以其獨特的屬性，不斷拓展著人類認識世界和改造世界的能力。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，理解信息材料的過去、現在和未來，激發對這一領域更深入的探索和思考，共同迎接信息技術更加輝煌的明天。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對信息技術領域略有涉獵的愛好者，我一直渴望找到一本能夠係統梳理信息材料發展脈絡的著作。《信息材料概論》恰好滿足瞭我的這一需求，並且遠超我的預期。林健老師的寫作風格非常沉穩大氣，他沒有采用過於華麗的辭藻，而是用一種嚴謹而清晰的語言，將復雜的科學原理娓娓道來。本書的一大亮點在於其內容的廣度和深度。作者不僅涵蓋瞭信息材料的經典代錶，如半導體、光縴等，還對一些新興的、具有顛覆性潛力的材料進行瞭深入的介紹，例如二維材料、拓撲材料等。在我看來，林健老師在分析這些前沿技術時，並沒有迴避其可能麵臨的挑戰和瓶頸，而是以一種客觀的態度進行評估，這使得整本書的論述更加紮實可信。書中關於“材料特性與信息功能”的對應關係分析，讓我對材料的微觀結構如何影響宏觀信息處理有瞭更深刻的理解。例如，通過對不同晶體結構的分析，來解釋半導體材料為何能夠實現電子的定嚮流動，從而構成計算的基礎。讀完此書，我感覺我對信息材料的認知更加係統化和立體化瞭。

評分☆☆☆☆☆

讀罷《信息材料概論》，我深切感受到林健老師在信息材料領域積澱的深厚底蘊，以及他那份對科學探索的赤誠之心。這本書並非簡單地堆砌技術名詞，而是以一種哲學的高度，審視瞭信息材料在人類文明進程中的地位和作用。作者並沒有局限於技術細節，而是將信息材料置於更宏觀的視角下進行解讀，探討瞭材料的進步如何驅動著信息傳輸、存儲和處理方式的革命，進而深刻影響著社會結構、經濟模式乃至人類的思想觀念。我印象深刻的是，書中關於“信息冗餘”和“信息熵”的討論，作者用極具啓發性的方式，將這兩個抽象的概念與現實生活中的信息傳播現象聯係起來，例如冗餘在提高信息可靠性中的作用，以及熵增在信息丟失中的體現。這種深入淺齣的講解，讓我不僅理解瞭科學原理，更體會到瞭其背後的邏輯和意義。林健老師的語言風格非常獨特，既有學者嚴謹的邏輯性，又不失文人的詩意和哲思。他能夠用樸實無華的語言，描繪齣復雜的信息材料世界，並引導讀者進行深入的思考。讀完此書，我仿佛經曆瞭一場精神的洗禮，對信息材料的理解上升到瞭一個全新的維度。

評分☆☆☆☆☆

這本書，乍一看書名《信息材料概論》，以為會是一本枯燥乏味的科普讀物，沒想到讀完之後，完全顛覆瞭我的想象。林健老師的這本著作，與其說是一本“概論”，不如說是一場關於信息載體演變、功能拓展以及未來趨勢的精彩探索之旅。作者以其深厚的學術功底和生動的筆觸，將那些原本抽象、晦澀的科學概念，化為一個個引人入勝的故事。從古老的甲骨文、莎草紙，到現代的矽基芯片、光學縴維，再到正在蓬勃發展的量子點、生物傳感器，書中對每一種信息材料的介紹都詳略得當，既有其科學原理的清晰闡釋，又不乏曆史背景的深邃挖掘。我尤其喜歡關於信息編碼方式的章節，作者通過一係列形象的比喻，讓我這個非專業人士也能輕鬆理解二進製、模擬信號等概念的本質。更令人驚喜的是，本書並沒有止步於對現有技術的羅列，而是大膽地展望瞭信息材料在未來可能扮演的角色。那些關於腦機接口、納米機器人、甚至宇宙尺度信息存儲的設想，雖然聽起來像是科幻小說，但在作者嚴謹的邏輯推演下，卻顯得那麼觸手可及，充滿瞭科學的可能性。這本書讓我對“信息”這個概念有瞭全新的認識，也讓我對人類智慧的結晶——信息材料，充滿瞭敬畏和好奇。

評分☆☆☆☆☆

《信息材料概論》給我帶來的最大震撼，在於它深刻地揭示瞭信息材料作為現代社會基石的地位，以及其不斷演進的曆史驅動力。林健老師以一種宏觀的視角，將信息材料的發展置於人類文明進步的大背景下進行審視。他並沒有將信息材料僅僅視為技術工具，而是將其視為承載和傳遞人類智慧、知識以及情感的載體，並探討瞭這種載體的演變如何深刻地改變瞭人類社會的麵貌。書中對“信息傳播的物理限製”以及“材料創新的邊界”的討論，讓我對信息時代的未來發展有瞭更清晰的認識。作者用大量的實例，說明瞭每一次信息材料的突破，都帶來瞭信息處理能力和傳播效率的質的飛躍，從而推動瞭社會的變革。我尤其欣賞書中關於“人與信息材料的互動”的章節，作者探討瞭材料的易用性、可製造性以及可持續性，這些因素對於信息技術能否真正惠及大眾至關重要。林健老師的語言風格非常富有洞察力，他能夠從看似平凡的材料特性中，挖掘齣其背後蘊含的深刻意義，並將其清晰地呈現給讀者。這本書讓我對信息材料有瞭全新的敬畏感，也讓我看到瞭科學技術在推動人類社會發展中所扮演的關鍵角色。

評分☆☆☆☆☆

《信息材料概論》這本書，給我的感覺就像是打開瞭一扇通往信息時代未知領域的大門。林健老師的敘述方式非常引人入勝，他仿佛是一位經驗豐富的嚮導，帶領我穿越信息材料的漫長曆史，探尋未來的無限可能。書中對每一種材料的介紹，都不僅僅是技術參數的羅列，而是融入瞭大量的曆史故事和應用場景。比如，在講述磁性材料時，作者不僅介紹瞭其存儲信息的原理，還穿插瞭早期計算機磁芯存儲器、硬盤驅動器等關鍵技術的發展曆程，以及它們如何改變瞭信息存儲的格局。這種“故事化”的敘述方式，讓枯燥的技術知識變得生動有趣，也讓我更容易記住和理解。我特彆欣賞書中對“信息密度”和“信息傳輸速率”這兩個核心概念的探討。作者通過對比不同信息材料的性能指標，清晰地展現瞭技術進步帶來的飛躍，並由此引申齣信息時代指數級增長的驅動力。更讓我感到興奮的是，本書對未來材料的展望，例如柔性電子、生物兼容材料等，這些前沿的設想讓我看到瞭信息材料領域充滿活力的未來。閱讀此書，不僅增長瞭知識，更激發瞭我對科學探索的熱情。