矽星球:微電子學與納米技術革命 9787542855558 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

美約翰.D.剋雷斯勒 著

圖書標籤:

• 微電子學
• 納米技術
• 半導體
• 集成電路
• 材料科學
• 電子工程
• 科技前沿
• 科普讀物
• 技術革命
• 矽材料

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 上海科技教育齣版社

ISBN：9787542855558

商品編碼：29866823676

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2012-12-01

圖書基本信息
圖書名稱	矽星球:微電子學與納米技術革命	作者	(美)約翰.D.剋雷斯勒
定價	88.00元	齣版社	上海科技教育齣版社
ISBN	9787542855558	齣版日期	2012-12-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝-膠訂
開本	16開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

我們正處在有史以來*能改變人類生活的技術革命漩渦的中心。60年在人類曆史上隻是一瞬間。在*近的這60年中一個技術發現引發瞭百舸爭流，隨之産生瞭遍布全球的一係列變革，帶給人類的衝擊。這些變革在全球範圍內，持續加速改變著人類生存方式的基本核心。更重要的是，這些變革還僅僅處在初期階段！《矽星球：微電子學與納米技術革命》介紹瞭微電子學和納米技術的一般知識和工程基礎，並探討瞭這場新的科技革命正如何在各學科領域甚至整個人類文明中引起廣泛的變革。《矽星球：微電子學與納米技術革命》使用淺顯易懂的語言，淺明的數學知識，將眾多微電子和納米科學的神奇之處展現齣來，包括半導體、晶體管、集成電路、光導縴維、手機、電子郵件、數字電視、納米機器人等等，讀者即使隻有很少甚至沒有技術背景，也可以順利閱讀。《矽星球：微電子學與納米技術革命》在附錄中還補充瞭基本的物理和電氣工程知識，可供需要的讀者查閱。

作者簡介

約翰·D.剋雷斯勒，（JohnD.Cressler），美國佐治亞理工學院電子和計算機工程專業的拜爾斯講席教授（KenByersProfessor）。1990年在紐約哥倫比亞大學獲得應用物理學博士學位。曾在IBM的托馬斯·J.沃森研究中心工作8年。目前他的研究集中在開發下一代高速電子元件。已齣版的著作有《矽鍺異質結雙極晶體管》（SiliconGermaniumHeterojunctionBiplarTransistor，2003）、《重塑青少年：培養青少年個性的高雅藝術》（ReinventingTeenagers：TheGentleArtofInstillingCharacterinOurYoungPeople，2004）、《矽異質結手冊：材料、製作、器件、電路以及矽鍺和矽應變層外延附生的應用》（Silicon，HeterostructureHandbook：Materials，Fabrication，Devices，Circuits，andApplicationofSiGeandSiStrainedLayerEpitaxy，2006）等。他2001年被選為IEEE會員，並因在教學和研究領域成就斐然而獲得多個奬項。

目錄

對本書的評價 內容提要 作者簡介 前言 章　 通信革命 第二章　 尺度問題 第三章　 部件解構1：手機 第四章　 數不勝數的傳記：微電子學簡史 第五章　 半導體組件簡介 第六章　 部件解構2：USB閃存驅動器 第七章　 大廈：微納電子製造 第八章　 晶體管簡介349第九章 微型工具和玩具：微納機電係統和生物微機電係統 第十章　 部件解構3：全球定位係統 第十一章　 讓光明普照世界：光子學的光明世界 第十二章　 納米世界：亦真亦幻 第十三章　 風雲際會：社會變革與精神食糧 附錄 參考文獻

編輯推薦

文摘

序言

《矽晶體的黎明：物質的微觀尺度與未來的無限可能》 引言： 我們生活在一個前所未有的技術飛速發展的時代，而這一切的根源，深深植根於對物質微觀世界的理解與操控。從智能手機中閃爍的芯片，到能夠感知環境的傳感器，再到未來可能實現的分子級醫療，人類文明的進步軌跡，正與物質最小單元的奧秘緊密相連。本書《矽晶體的黎明：物質的微觀尺度與未來的無限可能》並非聚焦於某個特定的科學分支，而是以一種宏觀的視角，審視人類探索微觀世界、駕馭物質本質的漫長而輝煌的曆程，以及由此引發的顛覆性變革。我們將一同穿越時空，探尋那些塑造瞭我們當下，並將定義我們未來的關鍵科學發現與技術突破。 第一章：洞察微觀的開端——從原子到晶體管的曙光 人類對物質構成的探索，可追溯至古希臘哲學傢們樸素的“原子論”猜想。然而，真正將這模糊的觀念轉化為科學的基石，則經曆瞭漫長的化學和物理學發展。本書將追溯這一曆程，從道爾頓的原子模型，到盧瑟福的原子核發現，再到玻爾的原子模型，逐步揭示瞭原子內部精妙的結構。 更重要的是，我們關注的是這些微觀粒子如何組閤，形成具有特定宏觀性質的物質。特彆是晶體材料，其規則有序的原子排列，賦予瞭它們獨特的電學、光學和機械性能。在這其中，矽，作為地殼中最豐富的元素之一，因其半導體特性，成為瞭孕育現代電子工業的基石。 本書將詳細闡述早期對半導體材料的研究，特彆是對矽晶體特性的深入理解。我們不會止步於理論，而是將目光投嚮那些將科學發現轉化為實用技術的先驅者。從鍺到矽的轉變，從點接觸二極管到平麵晶體管，每一次技術的迭代，都凝聚瞭無數科學傢和工程師的心血。我們將深入剖析早期晶體管的工作原理，理解其如何實現電流的放大與開關，從而為電子信號的處理和存儲奠定基礎。這一時期，正是人類開始能夠“控製”微觀世界的微小開關，為信息時代的到來埋下瞭最關鍵的種子。 第二章：微型化的力量——集成電路的革命與摩爾定律的啓示 一旦掌握瞭控製微觀開關的能力，接下來的挑戰便是如何將無數的開關集成到一塊小小的芯片上。本書將深入探討集成電路（IC）的發明如何徹底改變瞭電子産品的設計和製造。從最初的離散元件電路，到弗裏曼·德雷濛德、傑剋·基爾比和羅伯特·諾伊斯等先驅者的貢獻，我們得以一窺芯片製造的復雜而精妙的工藝。 本書將詳細介紹光刻、蝕刻、薄膜沉積等核心微電子製造技術，解釋它們如何將數百萬甚至數十億個晶體管精確地蝕刻到矽片上。我們將討論“摩爾定律”，並非作為一條物理定律，而是作為一項技術發展趨勢的強有力預測，分析其對行業産生的深遠影響。摩爾定律所驅動的微型化浪潮，不僅僅是讓電子設備越來越小，更是讓它們越來越強大、越來越節能。 我們將探討集成電路的演進，從早期的簡單邏輯門，到復雜的微處理器、存儲器和專用芯片。理解這些芯片是如何協同工作，處理和存儲海量信息的。這將幫助讀者認識到，我們今天使用的各種電子設備，無論是個人電腦、智能手機，還是高性能計算集群，其核心的計算能力，都來源於集成電路的微型化奇跡。本書將以生動的語言，描繪齣集成電路從無到有，從小到大，再到無處不在的波瀾壯闊的發展史。 第三章：超越極限的探索——納米技術的崛起與物質的全新維度 當微電子技術不斷嚮更小的尺度逼近時，一個全新的科學領域——納米技術，開始嶄露頭角。本書將把讀者帶入這個原子和分子尺度上的“納米世界”。我們將介紹納米技術的基本概念，理解“納米”所代錶的尺度，以及在這個尺度上，物質的性質會發生怎樣的奇特變化。 我們將探討量子力學在納米技術中的核心作用。例如，量子點、納米綫、二維材料（如石墨烯）的齣現，它們展現齣的新穎的電學、光學和催化性能，為解決傳統材料的局限性提供瞭可能。本書將詳細介紹這些納米材料的製備方法，以及它們在各個領域的潛在應用，例如更高效的太陽能電池、更靈敏的生物傳感器、更強大的催化劑，以及全新的電子和光學器件。 我們將深入研究“自組裝”等納米製造技術，以及掃描隧道顯微鏡（STM）和原子力顯微鏡（AFM）等納米錶徵工具，它們是如何幫助科學傢“看”到並“操縱”單個原子和分子的。本書將著重強調納米技術如何與微電子技術相互促進，例如利用納米技術製造更小的晶體管，或者將納米材料集成到現有芯片中，以實現性能的飛躍。這將帶領讀者展望一個由納米技術驅動的，充滿無限可能的新時代。 第四章：未來的藍圖——微電子與納米技術融閤的無限前景 在深入理解瞭微電子和納米技術各自的發展脈絡之後，本書將聚焦於它們的深度融閤所孕育齣的未來圖景。我們將超越當前的技術現狀，展望那些正在孕育中，或者在不久的將來有望實現的顛覆性應用。 在計算領域，本書將探討後摩爾定律時代的技術路徑，例如三維集成、新型存儲技術（如憶阻器），以及麵嚮特定任務的專用集成電路（ASIC）和現場可編程門陣列（FPGA）的進一步發展。我們還將展望量子計算的可能性，理解量子比特如何通過疊加和糾纏實現指數級的計算能力提升，以及它將如何顛覆密碼學、材料科學和藥物研發等領域。 在材料科學方麵，本書將深入探討納米技術在設計和製造全新功能材料方麵的潛力。從智能材料、自修復材料，到具有特定光學、電學和磁學性質的超材料，這些都將為工程、能源和醫療領域帶來革命性的突破。 在生命科學領域，我們將探討微電子與納米技術在生物傳感器、精準醫療、藥物遞送和基因編輯等方麵的交叉應用。例如，微流控芯片如何實現高通量、低成本的生物檢測；納米機器人如何實現靶嚮藥物遞送和微創手術；納米探針如何用於疾病的早期診斷和監測。 此外，本書還將觸及人工智能（AI）與微電子技術的協同發展。強大的計算硬件是AI模型訓練和運行的基礎，而AI技術反過來也為微電子設計和製造過程提供瞭優化和加速的手段。我們將探討AI在芯片設計中的應用，以及未來AI芯片的發展趨勢。 結論： 《矽晶體的黎明：物質的微觀尺度與未來的無限可能》並非一本純粹的技術手冊，而是一次關於人類智慧與探索精神的頌歌。本書通過梳理從原子論到納米技術的科學發展脈絡，展現瞭人類如何逐步洞察並駕馭物質最基本的構成單元。我們見證瞭微電子技術的飛速發展如何改變瞭社會的麵貌，也預見瞭納米技術與微電子學的深度融閤將如何開啓一個充滿未知與驚喜的未來。 本書緻力於激發讀者對科學的好奇心，理解科學探索的艱辛與偉大。它告訴我們，每一次微觀尺度的突破，都可能引發宏觀世界的巨大變革。從一片平凡的矽晶體，到驅動整個數字世界的復雜芯片，再到能夠操控原子分子的神奇納米技術，人類的創造力在這條探索之路上，不斷超越著自身的極限。 未來的世界，將是微觀與宏觀深度交織的世界。理解物質的微觀尺度，掌握微電子與納米技術的精髓，將是把握未來科技命脈的關鍵。本書希望成為讀者理解這一偉大進程的指南，點亮通往更智能、更健康、更可持續未來的希望之光。

評分☆☆☆☆☆

這本書，光看題目《矽星球：微電子學與納米技術革命》，就足以讓我産生濃厚的閱讀興趣。作者在講述微電子學的發展時，並沒有陷入枯燥的技術細節，而是將那些偉大的科學發現和技術突破，巧妙地融入到瞭一個個引人入勝的故事之中。我能清晰地感受到，從早期的真空管到如今的超大規模集成電路，每一個進步都凝聚瞭無數科學傢和工程師的心血與智慧。作者對於摩爾定律的闡釋，讓我更深刻地理解瞭信息技術如何以驚人的速度改變著我們的世界。我腦海中不斷閃過那些電子産品更新換代的場景，這背後是微電子技術持續不斷的革新。而當本書的筆鋒轉嚮納米技術時，我更是被帶入瞭一個全新的、充滿無限可能的微觀世界。作者用通俗易懂的語言，揭示瞭納米材料的奇特性質，以及它們在材料科學、生物醫藥、能源技術等領域所展現齣的巨大潛力。我開始思考，這些微觀層麵的創新，將如何為人類社會帶來顛覆性的變革，解決我們麵臨的種種挑戰。這本書不僅僅是知識的普及，更是一次對人類創新精神和科技潛力的探索。

評分☆☆☆☆☆

這本書，從書名《矽星球：微電子學與納米技術革命》開始，就散發著一種迷人的科技魅力。作者以一種極其專業卻又平易近人的方式，帶領我深入探索瞭微電子學從萌芽到如今高度發達的復雜演變過程。我能清晰地感受到，每一個微小的電子元件背後，都凝聚著人類智慧的結晶，以及無數次艱難的探索與突破。從真空管的粗笨，到晶體管的輕巧，再到集成電路的集成化，每一次技術革新都標誌著人類對物質世界的理解和控製能力達到瞭新的高度。作者在描述芯片製造的精細化過程時，仿佛讓我親眼目睹瞭那些在微米甚至納米尺度上進行的精密操作，這本身就是一項令人驚嘆的工程。而本書關於納米技術的章節，則將我的好奇心推嚮瞭另一個高峰。作者以極具前瞻性的視角，闡述瞭納米材料在各行各業可能帶來的革命性變化，從更先進的電子設備，到更高效的能源利用，再到更精準的醫療手段，納米技術展現齣的無限潛力，讓我對人類的未來充滿瞭希望。這本書不僅僅是科普讀物，更像是一次對科學精神和創新力量的緻敬。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目《矽星球：微電子學與納米技術革命》就足夠吸引人瞭，它仿佛預示著一個全新的世界正在嚮我們展開。作者的筆觸非常老練，他能夠將那些原本晦澀難懂的微電子學原理，用一種極其生動形象的方式講解齣來。我能夠清晰地想象齣，那些早期的科學傢們如何在簡陋的實驗室裏，通過一次次的實驗，最終發現瞭半導體材料的秘密，並成功製造齣瞭第一個晶體管。這本書不僅僅是關於技術本身，更重要的是它展現瞭技術背後的人類智慧和不懈追求。從晶體管到集成電路，再到如今高度復雜的芯片，每一個進步都凝聚瞭無數人的心血。我特彆欣賞作者在講述摩爾定律時，那種將技術發展速度與社會進步聯係起來的視角，這讓我更深刻地理解瞭信息技術對我們生活帶來的巨大改變。而當書中開始探討納米技術時，我更是被深深吸引。作者用通俗的語言解釋瞭納米材料的奇特性質，以及它們在各個領域的巨大潛力，從更堅固輕便的材料，到高效的能源儲存，再到精準的醫療診斷，納米技術似乎無所不能。這本書讓我對微觀世界充滿瞭好奇，也對人類未來的科技發展充滿瞭樂觀的期待。

評分☆☆☆☆☆

這是一本如同打開潘多拉魔盒般的書，讓我窺見瞭無數令人驚嘆的科學奇跡。作者在《矽星球：微電子學與納米技術革命》中，以一種引人入勝的方式，講述瞭微電子技術如何從實驗室裏的萌芽，一步步演變成驅動現代文明高速運轉的引擎。我被那些關於早期半導體材料研究的細節深深吸引，那些看似微不足道的發現，最終卻催生瞭整個信息時代的到來。作者沒有迴避技術發展的復雜性，而是用清晰的邏輯和生動的語言，將集成電路的製造過程、摩爾定律的推演以及芯片産業的演變娓娓道來。讀到這裏，我仿佛看到瞭無數電子元件在微小的矽片上協同工作，構成瞭我們今天所依賴的各種智能設備。而當本書的焦點轉嚮納米技術時，我的好奇心更是被徹底點燃。作者深入淺齣地介紹瞭納米材料的獨特性質，以及它們如何在各個領域展現齣顛覆性的潛力。從更輕更強的結構材料，到高效的催化劑，再到具有革命性意義的生物醫藥應用，納米技術的廣闊前景讓我感到既興奮又充滿期待。我開始思考，這些微觀層麵的創新，將如何重塑我們的生活，改變我們的未來。這本書不僅僅是知識的傳遞，更像是一次對人類智慧和探索精神的禮贊，它讓我對接下來的科技發展，充滿瞭無限的遐想。

評分☆☆☆☆☆

拿到《矽星球：微電子學與納米技術革命》這本書，我首先被它的厚重感所吸引，這不僅僅是紙張的重量，更像是承載著一段波瀾壯闊的技術史詩。我一直認為，理解一個時代的科技進步，就如同解構一個世界的運轉邏輯，而微電子學和納米技術無疑是現代社會最重要的兩個基石。作者在梳理微電子學的發展時， deftly地將那些復雜的半導體物理原理，與産業發展的關鍵節點巧妙地融閤在一起。我腦海中不斷浮現齣那些改變世界的發明創造，從最初的真空管到晶體管的橫空齣世，再到集成電路的集成化、微型化，每一次技術的飛躍都伴隨著人類生産力和生活方式的巨大變革。我尤其對那些在關鍵時刻做齣突破性貢獻的科學傢和工程師們充滿瞭好奇，他們的智慧、毅力以及對未知世界的探索精神，是推動這一切前進的根本動力。而本書關於納米技術的章節，則將我的視野帶入瞭更加微觀的領域。當作者描述科學傢們如何能夠精確地操縱單個原子和分子，構建齣前所未有的新材料和新器件時，我感到一種前所未有的震撼。我開始想象，這些微小的改變將如何引發巨大的産業革命，例如更高效的能源利用，更精準的醫療診斷，甚至是全新的計算模式。這本書不僅僅是技術科普，更像是一次思想的啓迪，讓我對科學的邊界以及人類的未來有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

《矽星球：微電子學與納米技術革命》這本書，猶如一個精心編織的科學宇宙，帶領我穿越瞭微電子學和納米技術發展的璀璨星河。作者在描繪微電子技術的演進時，沒有簡單地羅列技術指標，而是通過一個個生動的故事，展現瞭科學傢們如何突破重重難關，將那些抽象的物理理論轉化為改變世界的實際應用。我尤其被那些關於半導體材料發現和晶體管發明過程中的關鍵人物和事件所吸引，他們如同點亮黑暗的火種，開啓瞭信息時代的黎明。本書對集成電路的詳盡闡述，讓我深刻理解瞭芯片製造的精細與復雜，以及摩爾定律背後所蘊含的驚人發展速度。我驚嘆於人類智慧在如此微小的空間內創造齣的無限可能，也思考著這些技術是如何深刻地影響瞭我們獲取信息、溝通交流乃至生産生活方式的方方麵麵。隨後，作者將目光投嚮瞭更加神秘的納米技術領域。我被那些關於原子級操縱和納米材料奇異性質的描述所震撼，這些微觀層麵的探索，正為材料科學、生物醫學、能源技術等領域帶來顛覆性的變革。我開始憧憬，在不久的將來，納米技術將如何解決人類麵臨的重大挑戰，例如疾病治療、環境汙染以及能源危機。這本書不僅僅是知識的集閤，更像是一次對人類創造力邊界的探索，讓我對科學的未來充滿敬畏與期待。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓人沉浸其中的讀物，仿佛置身於一個微縮的宇宙，每個原子、每個電子都充斥著無限的能量與可能。作者在敘述微電子學的發展曆程時，並沒有停留在冷冰冰的技術參數上，而是生動地描繪瞭那些偉大的科學傢們是如何在實驗室裏，在無數次的失敗與堅持中，一點點點亮人類智慧的火炬。我尤其被那些關於早期晶體管研發的片段所吸引，那些充滿篳路藍縷的艱辛，以及突破性的發現瞬間，都如同電影畫麵一般在腦海中閃過。然後，話題自然而然地過渡到瞭集成電路的革命，摩爾定律的提齣，以及計算機性能的指數級增長，這無疑是信息時代最核心的驅動力。讀到這裏，我忍不住開始思考，如果沒有這些微小的矽片，我們的生活將是何等模樣？我們依賴的智能手機、高性能電腦、甚至是汽車裏的電子係統，都離不開這些微電子技術的纍積。而書中對納米技術的探討，更是讓我看到瞭科技的另一個維度——進入原子和分子級彆，去操控物質的本質。我之前對納米材料的瞭解僅限於一些概念性的東西，但這本書似乎能更深入地揭示其應用前景，從更輕更強的材料到更高效的能源存儲，再到醫療領域的精準治療，納米技術展現齣的無限潛力，讓我既感到興奮，又對人類的創造力充滿瞭敬畏。

評分☆☆☆☆☆

《矽星球：微電子學與納米技術革命》，這本書的題目就足以勾起我對科技前沿的好奇心。作者的敘述風格非常獨特，他能夠將那些深奧的物理學原理和工程學知識，用一種引人入勝的方式呈現給讀者。我被書中對微電子學發展曆程的詳細描述所吸引，從最初的半導體材料研究，到晶體管的發明，再到集成電路的齣現，每一步都充滿瞭智慧的閃光。作者在講述摩爾定律時，那種對技術指數級增長的深刻洞察，讓我對信息時代的快速發展有瞭更清晰的認識。我開始思考，我們每天使用的智能手機、電腦，甚至更復雜的工業設備，都離不開這些微小的矽片。而當本書的焦點轉嚮納米技術時，我更是被深深震撼。作者用生動形象的語言，解釋瞭納米材料的獨特性能，以及它們如何在材料科學、生物醫學、能源等領域帶來顛覆性的變革。我開始暢想，在不久的將來，納米技術將如何幫助我們解決能源危機、環境汙染等全球性難題。這本書不僅僅是知識的傳授，更是一次對人類探索未知、創造未來的禮贊。

評分☆☆☆☆☆

這部《矽星球：微電子學與納米技術革命》，拿到手裏沉甸甸的，封麵設計簡潔卻充滿科技感，金屬質感的“矽星球”三個字仿佛在訴說著一個關於微小世界裏宏大變革的故事。我一直對科技發展史，尤其是那些奠定現代社會基石的技術革新有著濃厚的興趣，而微電子學和納米技術無疑是近幾十年來最令人矚目的兩個領域。這本書的書名就精準地抓住瞭我，讓我對它充滿瞭期待。在翻閱之前，我腦海中已經勾勒齣瞭一幅畫麵：從晶體管的誕生，到集成電路的飛躍，再到如今納米材料的神奇應用，這是一個不斷挑戰極限、突破想象的進程。我很好奇作者將如何串聯起這些看似獨立卻又緊密相連的技術脈絡，又是如何將深奧的科學原理用通俗易懂的方式呈現給普通讀者。這本書是否能讓我窺見電子産品背後那令人驚嘆的微觀世界？它是否能揭示納米技術如何悄無聲息地滲透到我們生活的方方麵麵，並預示著未來怎樣的可能性？我迫不及待地想深入其中，跟隨作者的筆觸，去探索這個由矽和納米構建的全新世界，去理解那些塑造瞭我們當下，並將定義我們未來的技術革命。我希望這本書能夠不僅僅是知識的堆砌，更能引發我對於技術倫理、社會影響以及人類未來發展的深刻思考。

評分☆☆☆☆☆

《矽星球：微電子學與納米技術革命》這本書，如同打開瞭一扇通往微觀世界的大門，讓我得以一窺那些塑造現代社會的關鍵技術。作者在梳理微電子學的發展曆程時，並沒有止步於簡單的技術堆砌，而是巧妙地將科學發現、技術創新與産業變革緊密地聯係在一起。我被那些關於早期半導體研究的細節所深深吸引，那些實驗室裏的奇思妙想，最終如何演變成驅動信息時代發展的強大引擎。從晶體管的誕生，到集成電路的突破性進展，再到如今無處不在的芯片技術，每一個環節都充滿瞭智慧與挑戰。作者對於摩爾定律的闡釋，讓我深刻理解瞭技術進步的速度之快，以及它如何深刻地影響瞭我們的生活方式。而當書中開始探討納米技術時，我的視野被進一步拓寬。作者用生動形象的語言，揭示瞭納米材料在各個領域的顛覆性潛力，從更輕更強的材料，到更高效的能源解決方案，再到精準的醫療乾預，這些微觀層麵的創新，正為人類的未來描繪齣無限可能。這本書不僅僅是知識的傳遞，更像是一次思想的啓迪，它讓我對科學的邊界以及人類的創造力有瞭更深刻的認識。