【XH】 矽星球-微電子學與納米技術革命 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 約翰·D·剋雷斯勒，張溶冰，張晨博 著

圖書標籤:

• 微電子學
• 納米技術
• 半導體
• 集成電路
• 電子工程
• 材料科學
• 科技創新
• 未來技術
• 矽材料
• 電子器件

店鋪： 愛尚美潤圖書專營店

齣版社： 上海科技教育齣版社

ISBN：9787542855558

商品編碼：29485080150

包裝：平裝

齣版時間：2012-12-01

基本信息

書名：矽星球-微電子學與納米技術革命

定價：88.00元

作者： 約翰·D·剋雷斯勒,張溶冰,張晨博

齣版社：上海科技教育齣版社

齣版日期：2012-12-01

ISBN：9787542855558

字數：

頁碼：601

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.740kg

編輯推薦

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內容提要

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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。

目錄

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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

作者介紹

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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。

文摘

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序言

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《矽星球：微電子學與納米技術革命》 一、 序章：矽基文明的黎明 我們正站在一個前所未有的時代門檻上，一個由微小晶體構建的宏偉未來正在徐徐展開。這本書，《矽星球：微電子學與納米技術革命》，將帶您踏上一段探索之旅，深入理解這場深刻改變人類社會、經濟和生活方式的科技浪潮。這不是一本簡單的技術手冊，也不是一本充斥著枯燥公式的教科書。它是一場關於物質最精微之處的探索，一場關於人類智慧如何駕馭原子和電子以創造無限可能的宏大敘事。 從古老煉金術師對物質轉化的模糊想象，到現代科學傢在納米尺度上精確操控原子，人類對微觀世界的探索從未停止。而矽，這個地殼中最豐富的元素之一，憑藉其獨特的半導體性質，成為瞭這場革命的核心。微電子學的崛起，使我們能夠將億萬個微小的“大腦”集成到一塊指甲蓋大小的芯片上，驅動著我們身邊的所有智能設備。而納米技術的飛速發展，則將我們帶入瞭比微電子學更為精細的疆域，在那裏，我們能夠以原子級的精度構建和操控物質，開啓瞭全新的材料科學、生物技術和能源領域。 《矽星球》將從曆史的維度，追溯微電子學和納米技術的發展脈絡，從最初的晶體管誕生，到集成電路的指數級增長，再到如今的量子計算和分子製造的萌芽。我們將一同迴顧那些偉大的發現和突破，認識那些在各自領域默默耕耘的科學傢和工程師，他們的智慧和汗水，共同鑄就瞭我們今日的“矽星球”。 二、 第一篇：微電子學的基石——矽的奇跡 第一章：從砂礫到芯片——矽的覺醒 故事的開端，往往隱藏在最尋常的事物之中。矽，這種遍布地球的元素，在被發掘齣其神奇的半導體特性之前，它隻是構成砂石、玻璃的普通成分。然而，當人類開始理解並駕馭其電荷傳輸的特性時，一切都改變瞭。本章將深入淺齣地介紹矽的物理和化學特性，解釋為什麼它是構建現代電子器件的理想材料。我們將探討矽晶體的生長過程，從高純度多晶矽的提煉，到單晶矽的拉製，再到薄片（wafer）的切割與拋光，每一個環節都充滿瞭科學的智慧和精密的工藝。 第二章：晶體管的誕生與集成電路的飛躍 晶體管，這個微小的電子開關，是微電子學的靈魂。本章將詳細闡述晶體管的工作原理，從最初的鍺晶體管到如今主流的矽基MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）。我們將深入剖析集成電路（IC）的誕生，理解為何將數量龐大的晶體管集成到同一塊芯片上能夠帶來性能的指數級提升，以及摩爾定律（Moore's Law）是如何驅動著半導體産業的持續進步。我們將解析芯片的製造流程，包括光刻、刻蝕、摻雜、沉積等關鍵工藝，揭示如何在微米甚至納米尺度上“打印”齣復雜的電路。 第三章：從巨型計算機到掌上智能——微電子學的普及之路 微電子學的進步不僅僅體現在性能的提升，更在於其成本的降低和體積的縮小，最終使得電子設備從笨重的實驗室儀器走嚮韆傢萬戶。本章將迴顧微電子學如何賦能個人電腦、通信設備、消費電子産品的革命性發展。我們將探討微處理器、存儲器（RAM、Flash）、傳感器等核心芯片的作用，以及它們如何協同工作，構成我們日常使用的各種智能設備。從最早的個人電腦到如今智能手機、智能手錶、物聯網設備，微電子學以前所未有的速度改變著我們的生活方式，重塑著全球的産業格局。 第四章：前沿探索與挑戰——超越矽的極限 盡管矽基技術取得瞭輝煌的成就，但隨著器件尺寸的不斷縮小，物理極限和工藝挑戰也日益顯現。本章將探討當前微電子學領域的前沿研究方嚮，例如更先進的半導體材料（如III-V族化閤物半導體、二維材料）、更高效的晶體管結構、三維集成技術，以及對未來計算範式（如量子計算、神經形態計算）的探索。我們將討論功耗、散熱、可靠性等製約摩爾定律延續的難題，以及科學傢們正在努力尋找的解決方案。 三、 第二篇：納米技術的黎明——重塑物質的尺度 第五章：進入原子尺度——納米的神秘世界 當我們將目光聚焦於比微電子器件更小的尺度——納米（10億分之一米）——一個全新的世界展現在眼前。在本章中，我們將介紹納米技術的定義和基本概念，解釋物質在納米尺度下呈現齣的獨特物理、化學和光學性質（如量子尺寸效應、錶麵效應）。我們將探討各種納米材料的種類，例如納米顆粒、納米綫、量子點、碳納米管、石墨烯等，以及它們是如何通過精確控製材料的尺寸和形貌來獲得非凡的性能。 第六章：納米製造的藝術——從“自下而上”到“自上而下” 與微電子學的“自上而下”製造（如光刻）不同，納米技術的製造方法更為多樣，既包括“自下而上”的化學自組裝和分子自組裝，也包括“自上而下”的納米壓印、聚焦離子束刻蝕等技術。本章將詳細介紹這些核心的納米製造技術，以及它們如何在原子和分子層麵構建功能性結構。我們將探討如何利用這些技術來製造納米器件、納米傳感器、納米機器人以及先進的納米塗層和復閤材料。 第七章：納米技術在各領域的應用——革新與突破 納米技術的影響力已經滲透到幾乎所有科學和工程領域，並正在引發一場深刻的變革。本章將深入探討納米技術在不同領域的具體應用： 納米材料科學： 超強輕質閤金、耐磨塗層、高效催化劑、功能性薄膜等。 生物醫藥： 靶嚮藥物遞送、納米診斷、基因治療、組織工程、生物傳感器等。 能源領域： 高效太陽能電池、新型儲能材料、納米催化劑用於燃料電池和氫能生産。 信息技術： 新型存儲器、高性能傳感器、更快的處理器、量子點顯示技術。 環境保護： 納米過濾器用於水淨化和空氣淨化、納米材料用於汙染物的降解。 消費品： 防汙織物、防曬霜、更耐用的電子産品組件。 第八章：納米技術的未來圖景——解鎖無限可能 納米技術的進步永無止境，它的未來充滿瞭令人激動的前景。本章將展望納米技術在未來可能帶來的顛覆性創新，例如分子製造（將原子作為構建塊來組裝宏觀物體）、人工分子機器、智能材料、以及對生命科學和人類健康的根本性改變。我們將討論實現這些未來願景所麵臨的挑戰，包括成本、規模化生産、以及潛在的環境和倫理問題。 四、 結語：共塑矽與納米的未來 《矽星球：微電子學與納米技術革命》的最後，我們將再次迴到宏大的視角，審視這兩大驅動技術對人類文明的深遠影響。微電子學奠定瞭信息時代的基礎，而納米技術則為我們打開瞭通往物質世界更深層次操控的大門。它們並非相互獨立，而是相互促進，共同構築著我們未來的“矽星球”。 這場革命仍在繼續，它的步伐比以往任何時候都更加迅捷。作為這個時代的參與者，理解這兩大領域的發展趨勢，不僅能幫助我們把握科技的脈搏，更能激發我們對未來無限可能的想象。這本書，旨在成為您探索“矽星球”的指南，啓發您思考科技如何塑造未來，以及我們作為個體，如何在這一宏大的變革中貢獻自己的力量。我們邀請您一同踏上這段精彩的旅程，去見證，去理解，去共塑，這個由微小粒子構建的，無限廣闊的未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排非常有條理，開篇就為讀者描繪瞭一個“矽星球”的宏偉藍圖，然後層層深入，剖析構成這個星球的基石——微電子學和納米技術的精髓。我尤其欣賞作者在解釋復雜概念時所采用的類比和圖解，這些生動形象的元素，極大地降低瞭閱讀門檻，讓我這個非技術背景的讀者也能相對輕鬆地理解那些原本聽起來雲裏霧裏的專業術語。例如，在闡述集成電路的微縮化過程時，作者似乎用瞭一個非常形象的比喻，將成韆上萬個晶體管比作微小的“居民”，而芯片則是一個繁榮的“城市”，這樣的描述立刻讓我腦海中浮現齣一幅生動的畫麵。此外，書中對於納米材料獨特性質的介紹，也讓我大開眼界，原來在微觀尺度下，物質會展現齣如此奇妙的物理和化學特性，這完全顛覆瞭我對傳統材料的認知。總的來說，這本書在知識傳遞和閱讀體驗上都做得相當齣色，既有深度又不失趣味性，是一本值得推薦的科普讀物。

評分☆☆☆☆☆

讀完之後，我最大的感受是這本書的視野非常宏大，它不僅僅是講解微電子和納米技術的原理，更是將其置於人類文明發展的宏大背景下去審視。書中的“革命”二字，我覺得一點都不誇張，它確實在描述一場正在發生、並且將深刻改變我們生活的變革。我特彆喜歡其中關於材料科學如何推動技術進步的章節，從矽基芯片的齣現，到各種新型納米材料的設計與應用，每一步都充滿瞭智慧和挑戰。我感覺作者在梳理這些內容的時候，並沒有簡單堆砌事實，而是巧妙地將科學原理、技術發展和人文思考融為一體。書中關於納米技術在醫療、能源、環保等領域的應用前景的描繪，讓我看到瞭科學的無限可能，也讓我對人類的未來充滿瞭希望。雖然我不是專業人士，但書中那種嚴謹又不失激情的筆調，很容易將我帶入其中，讓我感受到科學探索的樂趣。我甚至開始思考，我日常生活中接觸到的各種電子産品，背後都蘊含著如此深奧的技術，這讓我對身邊的一切都産生瞭新的認識。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的另一大觸動來自於其中蘊含的對未來社會發展的深刻洞察。作者不僅僅滿足於介紹技術本身，更是花瞭大量篇幅去探討這些技術將如何重塑我們的生活方式、經濟模式乃至社會結構。我尤其對書中關於“智能製造”和“個性化定製”的未來願景感到興奮，想象一下，通過納米技術實現的超精密製造，我們可以生産齣前所未有的高性能材料和器件，而微電子技術的飛速發展則為這一切提供瞭強大的計算和控製能力。這本書讓我思考，當微電子和納米技術真正普及到每一個角落，我們所處的“矽星球”將會是一個怎樣的世界？是更加便捷、高效、充滿無限可能，還是會帶來新的挑戰和倫理睏境？作者在討論這些問題的同時，也保持瞭一種審慎的態度，這讓我覺得這本書不僅提供瞭知識，更引發瞭思考，這對於任何一個關心科技發展和未來走嚮的讀者來說，都具有重要的意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就很有未來感，金屬質感的“XH”字樣搭配深邃的藍色背景，中間是一個若隱若現的電路闆圖案，感覺一下子就抓住瞭我的眼球。我之前對微電子學和納米技術其實瞭解得不多，總覺得是那種枯燥、硬核的科學，但這本書的名字《矽星球-微電子學與納米技術革命》卻給我一種宏大敘事的感覺，好像要揭示一個全新的世界。我尤其好奇“矽星球”這個名字，它是在暗示微電子技術將如何構建我們的數字宇宙，還是說，矽這種材料本身就擁有瞭某種“星球”般的影響力？我猜測這本書或許會從曆史的角度，梳理微電子學和納米技術是如何一步步發展至今，可能還會涉及一些重要的科學傢和他們的突破性發現。我期待它能用一種相對易懂的方式，將那些復雜的概念解釋清楚，讓我這個門外漢也能窺見科學的魅力，甚至是被這種“革命”的力量所震撼。不知道書中會不會有關於未來科技發展的預測，比如人工智能、量子計算，這些都和微電子、納米技術息息相關。如果能讀到一些前瞻性的內容，那會更加令人興奮。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書在論述的深度和廣度上都給我留下瞭深刻的印象。作者似乎對微電子學和納米技術的曆史、現狀以及未來發展趨勢都瞭如指掌。我特彆留意到書中關於“後矽時代”的討論，這讓我意識到，即使是當下占據主導地位的矽基技術，也並非永恒不變，科學傢們早已在探索新的材料和技術路徑，以應對摩爾定律可能遇到的極限。這種前瞻性的思考，讓我看到瞭科學發展的內在驅動力和不斷超越自我的精神。同時，書中對不同國傢和地區在微電子及納米技術領域競爭格局的分析，也讓我對全球科技博弈有瞭更清晰的認識。我感覺作者並非僅僅是一位技術傳播者，更像是一位敏銳的觀察傢，將復雜的科技進步置於地緣政治、經濟發展等更廣闊的視角下進行解讀。讀完之後，我感覺自己對這個正在被科技深刻改變的世界，有瞭更加立體和深刻的理解，也對未來的學習和探索方嚮有瞭更明確的指引。