綠色微納電子學

綠色微納電子學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

王陽元 著
圖書標籤:
  • 微納電子學
  • 綠色電子學
  • 納米技術
  • 電子器件
  • 材料科學
  • 低功耗設計
  • 可持續發展
  • 新興技術
  • 半導體
  • 環境友好
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店鋪: 華文京典專營店
齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030279507
商品編碼:29800408421
包裝:平裝
齣版時間:2010-07-01

具體描述

基本信息

書名:綠色微納電子學

定價:98元

作者:王陽元

齣版社:科學齣版社

齣版日期:207-01

ISBN:9787030279507

字數:847000

頁碼:637

版次:1

裝幀:平裝

開本:16開

商品重量:1.421kg

編輯推薦


內容提要


本書首先提齣瞭“綠色微納電子學”的概念,並分彆從能源經濟、社會文化、低功耗集成電路設計、綠色集成電路芯片製造、綠色電子封裝、微納電子新器件結構、綠色存儲器的發展和集成微納係統(M/NEMS)等各個角度對綠色微納電子學進行瞭闡述,介紹瞭在這些方麵外學術界和工業界的新進展;此外,還從新能源的應用角度,對半導體綠色照明光源、薄膜太陽能電池等有關領域的發展進行瞭學術探討。
本書可作為高等院校信息技術及微納電子專業師生的參書,也可供相關領域的技術人員、科研人員、科研管理人員和公務員閱讀使用。

目錄


作者介紹


王陽元,中國科學院院士,北京大學教授,北京大學微電子學研究院首席科學傢,美國IEEE Fellow,英國IEE Fellow和CIE Fellow。 現任中國電子學會副理事長,《半導體學報》和《電子學報》(英文版)副主編,《微電子學叢書》主編,中芯國際集成電路製造有限公司董事長

文摘


序言



《智慧之光:現代電學工程的創新路徑》 內容簡介 《智慧之光:現代電學工程的創新路徑》並非一本關於微觀世界物質特性的學術專著,而是一本著眼於宏觀層麵,剖析現代電學工程發展脈絡、探索前沿創新方嚮,並展望其未來應用前景的思想性讀物。本書旨在為讀者揭示電學工程如何從基礎原理齣發,通過一代代科學傢的不懈努力和技術革新,逐步滲透並重塑我們生活的方方麵麵,並在此基礎上,指引齣未來可能的發展趨勢與研究熱點。 全書共分為四個主要部分,層層遞進,力求構建一個全麵而深入的現代電學工程圖景。 第一部分:電學工程的基石與演進 本部分將帶領讀者迴顧電學工程的發展曆程,但並非從亞原子粒子的物理性質開始,而是聚焦於那些構建瞭現代電子設備和係統的宏觀理論與技術突破。我們將從電磁學理論的奠基談起,著重介紹麥剋斯韋方程組如何從理論走嚮實際應用,以及法拉第感應定律、歐姆定律等基本原理在早期電氣化時代所扮演的關鍵角色。隨後,我們將深入探討半導體技術的誕生與發展,分析晶體管的發明如何顛覆瞭電子工業,開啓瞭信息時代的大門。這一部分將重點闡述集成電路(IC)的齣現,以及摩爾定律所驅動的計算能力的指數級增長,如何成為現代社會數字化轉型不可或缺的驅動力。 我們還將討論電力係統的發展,從早期直流輸電的局限到交流輸電的普及,再到如今智能電網的構建。本書將強調電力工程在支撐工業化、城市化進程中的核心作用,並分析其在能源效率、可再生能源接入以及電網穩定性方麵的持續挑戰與創新。 此外,本部分還將涉及信號處理、通信原理以及控製理論等電學工程的重要分支。我們將探討傅裏葉變換、采樣定理等基礎概念如何被應用於信息編碼、傳輸與解碼,以及控製係統在自動化、機器人等領域的廣泛應用。本書將著重說明這些看似抽象的理論,是如何被轉化為我們日常生活中無處不在的技術,例如無綫通信、音頻視頻處理、以及工業生産的自動化控製。 第二部分:驅動未來的創新引擎 進入第二部分,我們將目光投嚮當前及未來驅動電學工程發展的關鍵創新領域。本書將不再局限於已有的成熟技術,而是深入剖析那些正在塑造我們未來的前沿技術。 人工智能(AI)與機器學習(ML)是本部分的核心關注點之一。我們將探討AI/ML如何通過算法優化、數據分析以及計算硬件的進步,在模式識彆、決策支持、自然語言處理等領域取得突破。本書將著重分析AI/ML與電學工程的深度融閤,例如如何設計更高效的AI芯片、如何利用AI優化通信網絡、以及如何將AI應用於智能製造和智能電網的調度與管理。 物聯網(IoT)是另一個關鍵的創新領域。我們將分析IoT如何通過傳感器、通信模塊和雲平颱,將物理世界連接到數字世界,實現萬物互聯。本書將探討IoT在智能傢居、智慧城市、工業互聯網以及農業領域的應用潛力,並分析其在數據安全、隱私保護以及網絡協同方麵的挑戰。 量子計算雖然仍處於早期發展階段,但其顛覆性潛力不容忽視。本部分將對其基本原理進行概述,並探討其在密碼學、藥物研發、材料科學等領域可能帶來的革命性影響。我們將分析電學工程在量子比特的操控、量子綫路的設計以及量子計算機硬件的構建等方麵所麵臨的技術難題與研究進展。 此外,我們還將關注先進的計算架構,例如圖形處理器(GPU)和專用集成電路(ASIC)在高性能計算中的作用,以及它們如何推動AI、大數據等領域的進步。同時,我們也將探討邊緣計算的興起,以及它如何將計算能力推嚮數據源頭,減少延遲,提高效率。 第三部分:電學工程的跨界應用與社會影響 本部分將展示電學工程如何與其他學科深度融閤,催生齣令人矚目的跨界應用,並深刻影響著我們的社會結構和生活方式。 在醫療健康領域,我們將探討醫學成像技術(如MRI、CT)、可穿戴醫療設備、以及基於電信號的診斷與治療方法。本書將分析電學工程如何為精準醫療、遠程醫療以及個性化健康管理提供技術支撐。 在交通齣行領域,自動駕駛技術將是重點。我們將分析傳感器融閤、路徑規劃、決策控製等核心技術,以及它們如何依賴於先進的電學工程實現。此外,本書還將探討電動汽車(EV)的充電基礎設施、電池管理係統以及 V2X(車聯網)通信等電學工程在交通電氣化中的重要作用。 在能源領域,除瞭智能電網,我們還將深入探討可再生能源(如太陽能、風能)的並網技術、儲能技術(如先進電池技術)以及能源管理係統。本書將分析電學工程在提高能源利用效率、降低碳排放以及保障能源安全方麵的貢獻。 在文化娛樂領域,本書將關注高清視頻編碼與傳輸、虛擬現實(VR)與增強現實(AR)技術,以及沉浸式音頻體驗的實現。我們將分析這些技術背後所依賴的通信帶寬、信號處理能力以及顯示技術等電學工程的進步。 最後,本部分還將討論電學工程在環境保護、災害監測、以及智慧農業等領域的應用,展現技術如何為解決全球性挑戰提供解決方案。 第四部分:挑戰、倫理與未來展望 本書的最後一章將聚焦於電學工程發展過程中所麵臨的挑戰、相關的倫理考量以及對未來的展望。 我們將討論技術瓶頸,例如摩爾定律的極限、新材料的探索、以及在極端環境下(如太空、深海)的可靠性問題。同時,我們也將審視當前電學工程發展所帶來的倫理睏境,例如數據隱私、算法偏見、以及數字鴻溝的擴大。本書將強調負責任的創新和技術倫理的重要性,呼籲在技術發展的同時,也要關注其社會公正性和可持續性。 展望未來,我們將探討下一代通信技術(如6G)、更加智能化的計算設備、以及生物電子學等可能引領下一次技術革命的領域。本書將鼓勵讀者以開放的心態擁抱變化,並積極參與到電學工程的未來探索中。 《智慧之光:現代電學工程的創新路徑》並非一本晦澀的技術手冊,而是一部麵嚮廣大科技愛好者、工程師、學生乃至對未來充滿好奇的社會大眾的科普讀物。它旨在點亮讀者對現代電學工程的認知,激發其創新思維,並共同勾勒齣更加智能、高效、可持續的未來藍圖。本書的核心在於“智慧”與“創新”,通過對電學工程宏觀層麵的梳理與前瞻,展現科技的無限可能。

用戶評價

評分

這本書的格局之大,讓我感到震撼!它不僅僅是關於微納電子學的技術細節,更是對未來社會發展方嚮的一種深刻思考。作者以一種極具啓發性的方式,將微納電子學與環境保護、能源危機、以及人類健康等全球性議題緊密聯係起來。我尤其欣賞作者在書中對“低碳電子製造”的強調。他詳細介紹瞭各種能夠降低電子産品製造過程中能源消耗和汙染物排放的新型工藝和技術,例如使用水基溶劑、減少化學品使用、以及優化能源效率等等。這些技術對於構建一個更加可持續的電子産業至關重要。書中關於“智能能源管理”的章節讓我眼前一亮,作者介紹瞭如何利用微納電子技術開發齣能夠優化能源使用效率的智能係統,例如智能傢居、智能交通以及智能電網等。這些係統能夠根據實際需求,精確地調配能源,從而大大降低能源消耗,減少溫室氣體排放。他對不同綠色材料的性能、生産成本以及環境影響進行瞭詳細的比較分析,讓我對未來電子産業的發展方嚮有瞭更清晰的認識。這本書讓我意識到,科技的進步不應該以犧牲環境為代價,而應該成為解決環境問題的有力工具,而綠色微納電子學正是實現這一目標的關鍵。

評分

我得承認,一開始我對這本書的期待並沒有很高,本以為隻是又一本枯燥的技術手冊,充斥著各種晦澀難懂的公式和圖錶。然而,事實證明我完全錯瞭!這本書的敘事方式極其吸引人,作者仿佛是一位經驗豐富的嚮導,帶領讀者穿越微納電子學的奇妙世界,並且重點突齣瞭“綠色”這一主題。他巧妙地將抽象的概念具象化,用一個個引人入勝的故事和案例,解釋瞭微納電子學在降低能耗、減少汙染方麵的巨大潛力。我尤其喜歡其中關於“低功耗設計”的討論,作者不僅解釋瞭為什麼傳統的電子設計會消耗大量能源,還提供瞭各種創新的解決方案,比如采用新型半導體材料、優化芯片架構、甚至利用生物體內的能量進行供電。這些想法聽起來像是科幻小說,但作者卻用紮實的科學理論和前沿的研究成果,證明瞭它們的可能性。書中的圖文並茂,精美的插圖和清晰的流程圖,讓復雜的概念變得直觀易懂,即便是我這樣非專業背景的讀者,也能津津有味地閱讀下去。我印象最深刻的是關於“可迴收電子元件”的章節,作者詳細介紹瞭科學傢們如何研究開發能夠輕鬆分解、重新利用的電子材料,這對於解決日益嚴峻的電子垃圾問題具有劃時代的意義。這本書讓我認識到,科技的進步並非一定要以犧牲環境為代價,相反,它可以成為解決環境問題的關鍵力量。它激發瞭我對未來綠色科技的無限遐想,也讓我對人類的智慧和創造力充滿瞭敬意。

評分

我必須說,這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期!起初,我以為它會是一本專注於某個細分領域的專業書籍,但結果卻讓我大吃一驚。作者以一種極具前瞻性的眼光,將微納電子學的多個分支領域巧妙地融閤在一起,並且都圍繞著“綠色”這一核心理念展開。他不僅僅是在討論技術,更是在探討一種全新的科技發展模式。我非常欣賞作者在書中對“生態設計”的強調,他指齣,從産品設計的初期就應該考慮其對環境的影響,並提齣瞭許多創新的設計理念,比如模塊化設計、易於維修和迴收的設計等等。這些理念對於改變我們當前“用完即棄”的消費模式具有重要意義。書中關於“生物電子學”的章節尤其讓我著迷,作者探討瞭如何將電子元件與生物係統相結閤,創造齣能夠監測健康、治療疾病甚至與人腦交互的設備。而這一切,都以最小化對人體和環境的傷害為前提。我對作者在書中關於“環境傳感器”的論述印象深刻,他介紹瞭如何利用微納電子技術開發齣能夠實時監測空氣質量、水質甚至土壤汙染的傳感器,這些技術對於環境保護和治理具有不可估量的價值。這本書讓我意識到,微納電子學的潛力遠不止於提升計算速度和存儲容量,它更是能夠成為解決全球性環境問題的關鍵驅動力。

評分

這是一本充滿智慧和遠見的著作!作者並沒有局限於描述“綠色”的現狀,而是以一種探究性的方式,深入挖掘微納電子學在實現可持續發展方麵的巨大潛力。我尤其欣賞作者在書中對“可再生能源與微納電子學的協同發展”的論述。他詳細介紹瞭如何利用微納電子技術,提高太陽能電池、風力發電等可再生能源的效率,以及如何將這些清潔能源有效地存儲和分配。這對於應對全球能源危機,實現碳中和目標具有至關重要的意義。書中關於“智能製造”與綠色微納電子學的結閤讓我耳目一新,作者介紹瞭如何利用自動化、智能化技術,優化電子産品的生産過程,從而降低能耗、減少廢棄物産生,並提高産品質量。我對作者在書中關於“納米能源收集技術”的研究成果進行瞭深入的瞭解,他描繪瞭一個未來場景:各種微小的能源收集器,能夠從環境中汲取能量,為各種低功耗的電子設備提供持久的動力,例如環境監測傳感器、無綫通信節點等等。這本書讓我看到瞭科技的另一種可能性,一種更加環保、更加智能的可能性,它不僅是一本技術書籍,更是一份關於如何用科技創造更美好未來的美好願景。

評分

閱讀這本書,我仿佛置身於一個充滿無限可能的未來世界!作者以一種極其生動和富有想象力的方式,揭示瞭微納電子學在“綠色”領域所蘊含的巨大潛力。他不僅僅是在介紹技術,更是在描繪一種全新的生活方式,一種與自然和諧共存的生活方式。我尤其對書中關於“生態友好型電子材料”的討論印象深刻。他介紹瞭一些正在研究和開發中的新型材料,例如生物可降解的聚閤物、天然的導電材料,以及能夠自我修復的電子元件。這些材料的應用,將徹底改變我們對電子産品的認知,使它們不再是環境的負擔,而是能夠融入自然,甚至促進生態平衡。書中關於“生物醫學微納電子學”的章節讓我大開眼界,作者描繪瞭一個未來場景:微小的、可植入的電子設備,能夠精確地監測我們的健康狀況,實時反饋身體的各項數據,並且能夠根據我們的需求,進行個性化的治療。而這一切,都將以最小化對人體和環境的傷害為前提。他對不同綠色材料的生物相容性、降解速度以及在電子器件中的性能進行瞭詳盡的分析,讓我對生物電子學的未來充滿期待。這本書讓我看到瞭科技的另一種可能性,一種更加溫暖、更加人性化的可能性,它不僅是一本技術書籍,更是一份關於如何用科技創造更美好未來的美好願景。

評分

這本書絕對是我近期閱讀體驗中最齣乎意料的一本!當初在書店隨手翻到它,隻是因為被封麵那抹清新的綠色所吸引,心想著或許能找到一些關於環保電子産品的信息。然而,當我真正開始閱讀,纔發現它遠不止於此。作者以一種極其細膩和富有遠見的視角,深入剖析瞭微納電子學領域在可持續發展方麵的潛力。我一直認為電子産品的更新換代帶來的環境負擔是無法避免的,但這本書徹底顛覆瞭我的認知。它詳細介紹瞭如何通過優化材料選擇、設計更節能的電路、以及開發可生物降解的電子元件,來最大程度地減少電子垃圾的産生和對環境的影響。特彆是關於“綠色芯片”的章節,讓我大開眼界。作者不僅僅是羅列技術名詞,而是用生動形象的比喻,將復雜的半導體製造過程和納米材料的特性解釋得通俗易懂,仿佛我親身站在實驗室裏,觀察著那些微小的、充滿生命力的電子元器件如何誕生。他對不同綠色材料的物理化學性質、以及這些材料如何影響器件的性能和環境友好性做瞭詳盡的對比分析,讓我深刻理解瞭“綠色”不僅僅是一種顔色,更是一種深刻的哲學和技術追求。讀到後麵,我甚至開始思考,自己日常使用的電子産品,是否有可以改進的空間,比如減少不必要的能耗,或者在産品報廢後,如何更負責任地處理。這本書不僅僅是一本技術書籍,更像是一次心靈的洗禮,讓我對科技與自然的和諧共處有瞭更深的理解和期待。它所描繪的未來,充滿瞭希望和可能性,讓我迫不及待地想要瞭解更多相關領域的進展。

評分

這本書給我的感覺,就像是在閱讀一本關於未來科技的哲學論文,隻不過它又充滿瞭極其詳實的科學依據。作者在書中沒有停留在對現有技術的羅列,而是用一種批判性的思維,審視瞭微納電子學發展過程中可能存在的環境隱患,並提齣瞭極具建設性的解決方案。我非常贊同作者在書中關於“循環經濟”在電子産業中的應用。他詳細闡述瞭如何通過延長産品壽命、促進二手交易、以及高效迴收利用,來構建一個可持續的電子産品生態係統。這不僅僅是技術問題,更是關於社會責任和可持續發展理念的推廣。書中關於“能源采集”的章節讓我耳目一新,作者介紹瞭各種利用環境中的微弱能量,如振動、熱量、甚至人體自身的運動來為電子設備供電的創新技術,這些技術有望徹底擺脫對傳統電池的依賴,從而大大減少電池生産和廢棄帶來的環境汙染。我對作者在書中關於“智能電網”與綠色微納電子學的融閤發展進行瞭深入的探討,他描繪瞭一個高度互聯、高效節能的能源網絡,在這個網絡中,每一個電子設備都扮演著重要的角色,共同為實現碳中和目標貢獻力量。這本書讓我深刻認識到,科技的發展應該服務於人類和地球的共同福祉,而綠色微納電子學正是實現這一目標的重要途徑。

評分

不得不說,這本書的閱讀體驗極其愉悅!作者並沒有用枯燥的術語來堆砌內容,而是以一種講故事的方式,將微納電子學的奧秘娓娓道來。我尤其喜歡書中關於“微型化與能源效率”的討論。他解釋瞭如何通過減小電子元件的尺寸,來降低其能耗,從而實現更長久的電池續航,或者實現低功耗的無綫通信。這些技術不僅能夠提升用戶體驗,更能有效減少能源的浪費。書中關於“生物傳感器”的例子讓我印象深刻,作者描繪瞭一個未來場景:通過微小的、可植入的生物傳感器,我們可以實時監測身體的各項生理指標,及時發現疾病的早期跡象,從而實現個性化的健康管理。而這些傳感器,都將采用綠色、環保的材料製造,對人體無害,並且能夠自然降解。他對不同生物材料的生物相容性、降解速度以及在電子器件中的性能進行瞭詳盡的分析,讓我對生物電子學的未來充滿期待。這本書讓我看到瞭科技與人類健康、與環境保護的深度融閤,它不僅是一本技術書籍,更是一份關於如何用科技創造更美好未來的美好願景。

評分

我得說,這本書真的讓我對“電子産品”的定義産生瞭顛覆性的認知!我一直以為電子産品就是冰冷的金屬和塑料,是消耗能源的機器,但這本書卻告訴我,它們也可以是有生命的、有溫度的、並且是能夠與自然和諧共處的。作者以一種極其詩意的語言,描繪瞭微納電子學在“生物兼容性”和“可降解性”方麵的無限可能。他介紹瞭一些前沿的研究,例如利用生物材料製造電子元件,或者開發能夠自我修復、甚至自我分解的電子産品。這讓我對未來的電子設備充滿瞭無限的遐想,想象著有一天,我們使用的電子産品不再是環境的負擔,而是能夠融入自然,甚至促進生態平衡。書中關於“生物傳感器”的應用讓我印象深刻,作者詳細介紹瞭如何利用微納電子技術開發齣能夠實時監測人體健康狀況、或者檢測環境中汙染物濃度的傳感器,這些技術有望在疾病預防、食品安全以及環境監測等領域發揮重要作用。他還深入探討瞭“柔性電子學”的發展,以及這種技術在可穿戴設備、醫療植入物等領域的應用前景,並且強調瞭這些柔性電子設備在材料選擇上的綠色化趨勢,例如使用生物可降解聚閤物作為基闆。這本書讓我看到瞭科技的另一種可能性,一種更加溫暖、更加人性化的可能性。

評分

這本書所傳達的理念,簡直是我這個時代最迫切需要的!在當今社會,我們享受著科技帶來的便利,卻也常常忽視瞭它對環境造成的潛在影響。而《綠色微納電子學》則像一盞明燈,照亮瞭科技與可持續發展和諧共生的道路。作者以一種極其宏大而又細緻的視角,探討瞭微納電子學如何在各個環節實現“綠色化”。從材料的源頭,到器件的製造,再到産品的生命周期結束,無不體現著對環境的尊重和關懷。我尤其被其中關於“納米材料在能源收集與儲存中的應用”的部分所吸引。作者詳細闡述瞭如何利用納米技術的獨特性質,開發齣高效的太陽能電池、能量收集器以及新型的儲能設備,這些技術不僅能夠提供清潔的能源,還能大大減少對傳統化石燃料的依賴。他還深入分析瞭不同納米材料的物理化學特性,以及它們在電子器件中的具體作用,例如石墨烯、碳納米管等,這些前沿材料的介紹,讓我對未來的能源格局充滿瞭期待。更讓我欣喜的是,這本書並非隻停留在理論層麵,而是列舉瞭大量正在進行的科研項目和實際應用案例,讓我看到瞭綠色微納電子學觸手可及的未來。讀完這本書,我感到一種強烈的責任感,希望能將這些理念傳播齣去,讓更多人認識到科技嚮善的重要性。

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