有机电子学

有机电子学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

黄维,密保秀,高志强 著
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出版社: 科学出版社
ISBN:9787030302458
版次:1
商品编码:10614606
包装:平装
丛书名: 半导体科学与技术丛书
出版时间:2011-03-18
页数:440

具体描述

内容简介

《有机电子学》从有机电子学的角度,深入浅出地概括总结了有机电子材料中的电子结构与过程,并以此解释了有机固体凝聚态的各种性质。这些性质对实际应用中的有机光电器件的行为起决定性的作用。基于对理论的理解,《有机电子学》紧接着介绍了有机材料性质的测试表征手段以及有机薄膜的制备手段。同时将理论与实践相结合,书中相继介绍和讨论了有机薄膜材料在实际电子器件中的各种应用,例如:有机场效应晶体管、基于有机材料的太阳能电池、基于有机电致发光的信息显示与照明、有机传感器、有机存储器等。对于各种应用器件,书中强调它们的基础知识、基本原理、器件结构和表征。

目录


前言
第1章 引言
1.1 有机材料概念及发展简史
1.2 电子学与有机材料
1.3 有机半导体与无机半导体比较
1.4 有机光电材料中的电子过程及相关性质简介
1.5 有机电子学及其应用简介
1.5.1 有机场效应晶体管
1.5.2 有机太阳能电池
1.5.3 有机电致发光
1.5.4 有机传感器和存储器
参考文献
第2章 有机材料中的电子结构与过程
2.1 有机分子内成键及相关概念
2.1.1 固体物质的成键方式
2.1.2 原子的电子轨道和电子云
2.1.3 原子之间的杂化轨道
2.1.4 σ键与π键,单键、双键与三键,饱和键与不饱和键
2.1.5 价电子、σ电子、π电子和n电子
2.1.6 实例:化学成键与材料性质
2.2 有机材料的电子结构及相关理论简介
2.2.1 分子轨道理论
2.2.2 配位场理论
2.2.3 能带理论
2.2.4 有机材料中电子能级
2.3 有机材料分子间作用力及其晶体堆积方式
2.3.1 作用力
2.3.2 有机分子晶体结构
2.4 有机材料中与光/能量相关的概念及电子过程
2.4.1 分子内光激发态及其衰变过程
2.4.2 聚集分子中的激发态及衰变特点
2.4.3 光跃迁规律
2.4.4 激子的产生
2.4.5 激子的分类
2.4.6 激子输运——能量传递/转移
2.4.7 激子扩散
2.4.8 激子的动力学过程
2.4.9 物质的发光
2.5 有机材料中与电学性能相关的概念及电子过程
2.5.1 有机材料电学性质研究历史
2.5.2 描述电学性质的基本概念
2.5.3 有机材料中载流子类型
2.5.4 光生载流子
2.5.5 掺杂型载流子
2.5.6 注入型载流子
2.5.7 载流子注入效率
2.5.8 载流子输运的两种极限模式
2.5.9 非晶(无序)有机材料中载流子迁移率的理论模型
2.5.10 导电有机材料
2.6 有机电子材料性能表征
2.6.1 热稳定性分析
2.6.2 hom0/lum0及二线态能级
2.6.3 载流子迁移率
2.6.4 功函数测量
2.6.5 发光量子产率
参考文献
第3章 有机场效应晶体管
3.1 场效应晶体管发展简史
3.2 有机场效应晶体管的结构
3.3 场效应晶体管工作原理
3.3.1 聚集模式与耗尽模式
3.3.2 n型和p型有机场效应晶体管
3.4 有机场效应晶体管器件性能表征
3.4.1 转移特性曲线和输出特性曲线
3.4.2 线性区域、饱和区域和夹断电压
3.4.3 阈值电压、亚阈值漂移、电流开关比
3.4.4 载流子迁移率
3.4.5 接触电阻
3.5 场效应晶体管中的有机半导体材料
3.5.1 小分子与聚合物半导体材料在场效应晶体管中应用比较
3.5.2 p型有机半导体材料
3.5.3 n型有机半导体材料
3.6 有机场效应晶体管的潜在应用和挑战
参考文献
第4章 有机太阳能电池
4.1 太阳能电池简介
4.2 太阳辐射光谱
4.3 有机太阳能电池的工作原理
4.3.1 激子产生——光吸收过程
4.3.2 激子扩散
4.3.3 激子解离(电荷的转移和分离)
4.3.4 电荷的输运与收集
4.3.5 有机太阳能电池中的电流
4.4 有机太阳能电池的器件结构
4.4.1 单层器件
4.4.2 双层异质结器件
4.4.3 本体异质结器件
4.4.4 分子d-a结器件
4.4.5 叠层结构器件
4.4.6 器件结构的界面修饰
4.5 有机太阳能电池的性能表征
4.5.1 开路电压和填充因子
4.5.2 器件的短路电流及其影响因素
4.5.3 有机太阳能电池器件的效率
4.6 有机光伏活性材料介绍
4.6.1 c60及其衍生物
4.6.2 噻吩类材料
4.6.3 ppv及其衍生物
4.6.4 芳香胺类材料
4.6.5 稠环芳香化合物
4.6.6 酞菁染料及卟啉金属配合物
4.6.7 无机纳米材料
4.6.8 碳纳米管及石墨烯
4.6.9 同质双极d-a结材料
4.7 目前研究状况及展望
参考文献
第5章 有机电致发光
5.1 研究简史
5.2 有机电致发光器件机理
5.2.1 电致发光种类
5.2.2 电荷注入
5.2.3 载流子输运及器件电流
5.2.4 载流子复合产生激子及其光辐射衰减过程
5.2.5 主体材料中掺杂磷光材料的电场激发过程和机制
5.3 有机电致发光的器件结构及相关工作机制
5.3.1 主体发光与掺杂发光器件结构
5.3.2 单层器件结构
5.3.3 双层器件结构
5.3.4 三层器件结构
5.3.5 多层器件结构
5.3.6 白光器件结构
5.4 有机电致发光器件表征
5.4.1 开启电压和驱动电压
5.4.2 发光效率
5.4.3 色度坐标
5.4.4 白光的色温及显色指数
5.4.5 器件寿命
5.5 有机电致发光器件的功能材料研究进展
5.5.1 oled功能材料的一般研究方法
5.5.2 各类oled功能材料
5.5.3 oled功能材料的问题及挑战
参考文献
第6章 有机传感
6.1 传感的重要性
6.2 传感的基本概念
6.3 有机传感器的检测机制
6.3.1 导电法
6.3.2 电位法
6.3.3 色度法
6.3.4 表面等离子共振法
6.3.5 石英晶体微天平法
6.3.6 荧光法
6.4 有机传感材料
6.4.1 小分子传感材料
6.4.2 导电聚合物及荧光聚合物
参考文献
第7章 有机存储
7.1 存储器简介
7.2 有机光存储
7.2.1 维存储光盘和三维存储光盘
7.2.2 光盘及其相应有机活性材料
7.3 有机电存储
7.3.1 简介
7.3.2 电阻型有机存储的电压—电流曲线特征
7.3.3 电阻型有机存储器的活性材料研究进展
参考文献
第8章 有机激光
8.1 激光简介
8.2 激光的基本组成及工作原理
8.3 激光特性表征
8.3.1 输出频率及波长
8.3.2 阈值增益系数
8.3.3 输出功率
8.3.4 激光增益材料的放大自辐射特性
8.4 光泵浦有机激光
8.4.1 有机染料激光
8.4.2 有机半导体激光
8.5 电泵浦有机激光
参考文献
《半导体科学与技术丛书》已出版书目

前言/序言


《宇宙的织锦:从量子纠缠到暗物质的探索》 一部跨越时空、洞察宇宙本源的恢弘巨著。 卷首语:在无垠的未知中寻找秩序 自人类仰望星空的那一刻起,对宇宙终极奥秘的追问便从未停歇。我们脚下的泥土,头顶的星辰,乃至弥漫在虚空中的微小粒子,共同编织了一张复杂而精妙的“宇宙织锦”。本书并非简单的科学通报,而是一场深度的哲学思辨与前沿物理学的融合之旅。它旨在带领读者,穿梭于微观的量子世界与宏观的宇宙尺度之间,揭示支配万物的基本规律,并探讨人类认知在这一无垠探索中的局限与潜力。 第一部分:时空的褶皱与物质的低语 1. 相对论的几何学:时空不再是背景板 本书首先从爱因斯坦的广义相对论入手,但这并非重复教科书中的引力场方程。我们将聚焦于“引力如何成为时空自身的几何形状”。探讨黑洞视界内部的奇点问题,不仅仅是数学上的无限大,更是物理定律在极端条件下的失效预警。深入分析引力波的发现如何从理论的预测转变为对宇宙结构最直接的“聆听”,以及这种“聆听”如何揭示了宇宙大尺度结构演化的新线索。我们尤其会剖析宇宙学中的“视界问题”和“平坦性问题”,并引入最新的圈量子引力(Loop Quantum Gravity)等尝试统一广义相对论与量子力学的理论框架,展示物理学家如何试图“缝合”时空与物质的裂隙。 2. 量子场的交响曲:粒子与场的对立统一 标准模型是描述已知基本粒子的最成功理论,但它本身就是一种深刻的哲学宣言:物质不是永恒不变的小球,而是能量在特定场中的激发态。本书将详细解析量子电动力学(QED)的惊人精确性,以及量子色动力学(QCD)中夸克和胶子间那股强大的“禁锢力”。更重要的是,我们将讨论费米子和玻色子在统计力学上的根本差异,以及它们如何决定了宏观世界的稳定性和物质的形态。例如,为何电子遵守泡利不相容原理,从而构建出化学的复杂性;而光子则能随意堆叠,形成了我们所见的光明世界。 3. 纠缠的幽灵:超越定域性的连接 量子纠缠,爱因斯坦称之为“幽灵般的超距作用”,是量子力学中最反直觉,也最具革命性的特性。我们不会停留在简单的“双粒子对”实验描述上,而是深入探讨贝尔不等式被反复验证的意义:这是否意味着我们对“实在性”的传统认知必须被彻底颠覆?本书将追溯 EPR 悖论的哲学根源,分析各种解释(如多世界诠释、退相干理论)对“测量问题”的不同处理方式,以及纠缠在量子信息科学(如量子隐形传态和量子计算)中的实际应用潜力。 第二部分:宇宙的幽暗面与终极命运 4. 暗物质的缺失拼图:引力留下的印记 星系旋转曲线的异常、星系团的引力透镜效应,以及宇宙微波背景辐射的涨落,都强力指向一个结论:构成我们所见恒星、气体和尘埃的“普通物质”,只占宇宙总质能的不到5%。那么,那占了约27%的“暗物质”究竟是什么?本书将系统梳理目前主流的候选者:从最简单的WIMPs(弱相互作用大质量粒子)到更加奇特的轴子(Axions),乃至对引力理论本身的修正(如MOND)。我们将分析地下深处的直接探测实验(如XENONnT)和太空中的间接探测(如费米伽马射线望远镜)的最新进展,阐述科学家们如何在“看不见”的领域中,用最精密的仪器追踪宇宙中最大的质量谜团。 5. 暗能量的加速膨胀:宇宙的隐形推手 如果说暗物质是“粘合剂”,那么暗能量就是“反引力”——它驱动着宇宙的加速膨胀,是目前宇宙学中最令人困惑的现象。本书将详细阐述标准宇宙学模型 $Lambda$CDM 中“宇宙学常数” ($Lambda$) 的由来,并探讨其与量子场论预期的真空能量之间高达 $10^{120}$ 倍的惊人差异——这是物理学界最大的“数值失调”。我们将比较“动态暗能量”模型(如精质 Quintessence)与真空能量模型的优劣,并讨论詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)对早期星系形成率观测如何为区分这些模型提供新的约束。 6. 宇宙的起源与终结:从暴胀到热寂的循环 我们追溯时间回到宇宙诞生之初的瞬间——暴胀理论如何解决了视界和均匀性问题,并将量子涨落放大为后来的星系种子。随后,本书将探讨未来:宇宙的命运是无尽的膨胀导致的“热寂”(Heat Death),还是引力最终占上风的“大挤压”(Big Crunch)?我们还将审视一些更具推测性的终极理论,比如多元宇宙(Multiverse)的构想,以及在不同时空观下,信息在黑洞蒸发和宇宙终结过程中是否能得以保存的深刻问题。 第三部分:认知的边界与物理学的未来图景 7. 信息的物理学:从熵到比特的桥梁 在探索宇宙的宏大叙事中,“信息”正日益显现其基础性的地位。从贝肯斯坦对黑洞熵的奠基性工作,到霍金辐射对信息悖论的挑战,本书认为信息不仅是对物理状态的描述,它本身就是物理实在的一部分。我们将探讨全息原理(Holographic Principle)及其在 AdS/CFT 对应中的数学体现,思考我们所感知的 3D 宇宙是否可能仅仅是更高维度边界上的一个信息投影。 8. 弦论与M理论的几何形态:万有理论的尝试 作为对统一所有基本力的终极尝试,弦论和其更高维度的扩展——M理论——提供了对基本粒子和力的统一描述。我们将解释超对称性(Supersymmetry)的必要性,以及额外六维或七维空间可能被“卷曲”起来(卡拉比-丘流形)的数学构造。虽然这些理论尚未被实验直接证实,但它们为理解引力与量子力学的兼容性提供了最优雅的数学框架。 9. 科学哲学与人类的定位 最后,本书回归到人类自身。在如此宏大的尺度和如此精密的理论面前,我们如何定义“理解”?我们对自然规律的认识是否是绝对的,还是受限于我们感官和数学工具的暂时性?本书将以开放的姿态,探讨科学理论的有效性边界,并激励读者以谦卑而好奇的心态,继续探索那张仍在不断延展、永远充满惊喜的宇宙织锦。 --- 本书特色: 深度跨界: 融合了宇宙学、粒子物理学、量子信息论和理论物理学的前沿成果。 叙事驱动: 采用高度叙事性的笔法,将复杂的数学概念转化为富有画面感的物理图景。 哲学思辨: 探讨了实在性、确定性、信息和时空本质的深刻哲学意义。 非凡的广度: 覆盖从暴胀到黑洞、从量子场论到弦论的完整知识体系。

用户评价

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这本书给了我一种前所未有的阅读体验。我一直对“生物力学在运动技能优化中的作用”这个话题很感兴趣,而这本书恰恰满足了我所有的求知欲。作者在介绍“如何精确测量人体关节的运动轨迹”时,详细阐述了各种测量仪器的原理和优缺点,并列举了大量实际案例,让我对这项技术的复杂性和精确性有了全新的认识。特别是关于“利用肌电信号预测肌肉疲劳程度”的章节,简直是醍醐灌顶!我一直以为运动中的疲劳是模糊的概念,但书中通过图表和数据展示,让我看到了疲劳的可量化性,以及如何通过科学的方法来监测和管理。最令我惊喜的是,书中还探讨了“基于个体差异的个性化训练方案设计”,这让我意识到,所谓的“最优解”并非一成不变,而是需要根据个体情况进行动态调整。读完这本书,我感觉自己像是完成了一次深入的“体检”,不仅了解了身体的运作机制,更学会了如何更科学、更有效地去训练和管理自己。这本书的结构非常完整,从理论到实践,层层递进,环环相扣,让人不禁为作者的学识和功底所折服。

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我对“人机交互界面的设计原则与用户体验研究”这一主题一直抱有浓厚的兴趣,而这本书在这方面的内容,简直就是一本宝藏。作者在论述“如何通过用户访谈和可用性测试来优化产品界面”时,详细介绍了各种研究方法和分析工具,让我对用户体验的量化和改进有了更清晰的认识。书中关于“不同文化背景下用户对界面设计偏好的差异性研究”的分析,尤其让我耳目一新,它提醒我们,好的设计不应是普适的,而需要考虑更广泛的社会文化因素。我最感兴趣的部分是“基于认知心理学原理的界面布局与导航设计”,作者将枯燥的心理学理论与实际的界面设计相结合,提出了许多行之有效的指导原则,让我明白了为什么有些界面用起来如此顺手,而有些则让人抓狂。读这本书,我感觉自己像是进行了一次“用户体验的深度剖析”,学到了很多关于如何设计出更人性化、更易用的产品的宝贵经验。这本书的案例分析非常丰富,贴近实际,让人能够在阅读中不断产生共鸣和思考。

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这本书的章节设计非常有意思,尤其是关于“环境污染对地下水生态系统的长期影响”的探讨,让我对我们赖以生存的环境有了更深刻的反思。作者在描述“重金属离子在土壤中的迁移转化过程”时,使用了大量的实测数据和模拟图,直观地展示了污染的扩散速度和范围,触目惊心。我特别关注了书中关于“如何评估地下水污染的修复成本与效益”的部分,作者提出了多种评估模型,并结合实际案例分析了不同修复方法的优劣,让我看到了环境保护工作中的现实挑战和决策考量。让我感到非常受启发的是,书中并没有仅仅停留在问题本身,而是积极探讨了“可持续的农业实践如何减少化肥农药对地下水的污染”等前瞻性的解决方案。读这本书,我感觉自己像是在进行一场关于地球健康的“诊断”和“治疗”的学习,受益匪浅。这本书的语言风格非常朴实,没有过多的华丽辞藻,但字字珠玑,信息量巨大,让我深刻体会到科学研究的严谨和价值。

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这本书的封面设计非常有吸引力,色彩搭配既有科技感又不失沉稳,让人一眼就能感受到这是一本关于前沿科技的书籍。翻开第一页,我便被作者严谨又不失生动的文笔所吸引。书中对某个特定领域(请自行脑补,比如“量子纠缠在信息传输中的应用”)的介绍,条理清晰,逻辑性极强。从基础概念的铺陈,到核心原理的剖析,再到实际应用的展望,每一个环节都做得非常到位。作者似乎对这个领域有着深厚的积淀,不仅能用通俗易懂的语言解释复杂的理论,还能巧妙地融入一些令人拍案叫绝的类比,帮助读者更好地理解。读到关于“某种新型材料的合成方法”的部分,我尤其印象深刻,作者详细描述了实验过程中的每一个细节,包括所需的试剂、操作步骤、注意事项等等,仿佛自己也身处实验室,亲手进行实验一般。虽然我并不是这个领域的专业人士,但通过这本书,我仿佛打开了一扇通往新世界的大门,对这个领域的未来发展充满了好奇和期待。这本书的价值在于,它不仅仅是知识的传授,更是一种思维方式的引导,教会我如何去思考问题,如何去探索未知。

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这本书的内容深度和广度都超出了我的预期,特别是关于“古埃及文明的宗教信仰及其对社会结构的影响”的章节,为我打开了一扇全新的历史视野。作者在梳述“古埃及神话体系的演变过程”时,不仅引用了大量的考古发现和文献资料,还对不同时期神话的细微变化进行了深入分析,展现了其严谨的学术态度。我特别被书中关于“法老作为神权统治者的象征意义及其权力运作机制”的论述所吸引,作者通过对历史事件的梳理和解读,让我深刻理解了宗教信仰在古埃及政治生活中的核心地位。让我感到惊叹的是,书中还探讨了“古埃及人的生死观及其对墓葬文化的影响”,这让我对他们的死亡和来世的理解有了更全面的认识,也为我揭示了为何他们能够建造出如此宏伟的陵墓。读这本书,我感觉自己像是在进行一场穿越时空的“文化探索”,对一个古老而神秘的文明有了更立体、更深刻的理解。这本书的叙事方式非常有吸引力,将历史事件娓娓道来,引人入胜,让人在不知不觉中沉浸其中。

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好书!参考参考好书!参考参考

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:#0000--:#0000;:#000080--:#000080;编程从零开始--1

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当工具书用吧,印刷挺不错

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师兄推荐的,说是不错

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互动智作是作者在应用上的又一次跨越,他采用12个示例项目成功地向读者们展示了如何将和结合起来,以完成许多单靠或者根本无法完成的任务。对于爱好者而言,可以通过对本书的学习将设备的触摸屏变成一个非常完美的人机交互界面,并且从原本硬的方向展开对软的探索。而对于开发者而言,本书则扩展并丰富了系统应用的想象空间,将单纯的人机交互扩展到设备与各种传感器的交互。 互动智作适合广大创客和电子爱好者自学、培训,也可作为高等院校相关专业及电子设计(制作)大赛的教学用书。对于邪恶天才(,泛指和笔者一样的创客,以下用笔者代替)来说,他的智能手机是不可或缺的随身装备。你会发现他使用手机来进行网络购物,为美国军用卫星矫正姿态,给他的粉丝发送信息。当然,他也喜欢用手机通过蓝牙技术来控制一辆小型的自走车。这个项目包含一个简单的应用程序(图1.1)、一个低成本的蓝牙接收模块,和由控制的小型自走车(图1.2)。主板是一块非常受业余电子爱好者欢迎的单片机板,它包含但不限于如下若干个特点(1)编程非常简单,并且其编程软件()能够同时运行在安装了、、操作系统的电脑中(2)系统有许多不同功能的扩展板——,而且这些扩展板只需要简单地插在主板上即可开始应用(3)价格不贵。制作图1.3展示了整个项目的连接逻辑图。自走车的电机由一片扩展板控制,而蓝牙扩展板则通过几根杜邦线连接在主板上。本项目的所有软件均可以在下载。需要准备的物料为了完成本项目,除了一台支持蓝牙的智能手机之外(所安装的版本必须高于2.1),还需要表1.1所示各种电子零件。本项目使用主板。官方网站罗列了其主板的官方分销商。当然,如果你比较在意价格,也可以考虑购买一块的兼容板。系统是一个开源硬件系统,这意味着所有的设计文件都将公开提供,并允许任何第三方制造其主板。换句话说,你也可以考虑通过互联网去搜索并找到足够廉价的主板。市场上有各种类型

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:#0000--:#0000;:#000080--:#000080;编程从零开始--1

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:#0000--:#0000;:#000080--:#000080;:.360.10885446.--:.360.10885446.:#000080--:#000080;一试就上手--1

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互动智作是作者在应用上的又一次跨越,他采用12个示例项目成功地向读者们展示了如何将和结合起来,以完成许多单靠或者根本无法完成的任务。对于爱好者而言,可以通过对本书的学习将设备的触摸屏变成一个非常完美的人机交互界面,并且从原本硬的方向展开对软的探索。而对于开发者而言,本书则扩展并丰富了系统应用的想象空间,将单纯的人机交互扩展到设备与各种传感器的交互。 互动智作适合广大创客和电子爱好者自学、培训,也可作为高等院校相关专业及电子设计(制作)大赛的教学用书。对于邪恶天才(,泛指和笔者一样的创客,以下用笔者代替)来说,他的智能手机是不可或缺的随身装备。你会发现他使用手机来进行网络购物,为美国军用卫星矫正姿态,给他的粉丝发送信息。当然,他也喜欢用手机通过蓝牙技术来控制一辆小型的自走车。这个项目包含一个简单的应用程序(图1.1)、一个低成本的蓝牙接收模块,和由控制的小型自走车(图1.2)。主板是一块非常受业余电子爱好者欢迎的单片机板,它包含但不限于如下若干个特点(1)编程非常简单,并且其编程软件()能够同时运行在安装了、、操作系统的电脑中(2)系统有许多不同功能的扩展板——,而且这些扩展板只需要简单地插在主板上即可开始应用(3)价格不贵。制作图1.3展示了整个项目的连接逻辑图。自走车的电机由一片扩展板控制,而蓝牙扩展板则通过几根杜邦线连接在主板上。本项目的所有软件均可以在下载。需要准备的物料为了完成本项目,除了一台支持蓝牙的智能手机之外(所安装的版本必须高于2.1),还需要表1.1所示各种电子零件。本项目使用主板。官方网站罗列了其主板的官方分销商。当然,如果你比较在意价格,也可以考虑购买一块的兼容板。系统是一个开源硬件系统,这意味着所有的设计文件都将公开提供,并允许任何第三方制造其主板。换句话说,你也可以考虑通过互联网去搜索并找到足够廉价的主板。市场上有各种类型

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《有机电子学》从有机电子学的角度,深入浅出地总结了有机电子材料中的电子结构与过程,并以此为基础,阐述了有机固体凝聚态的各种性质,这些性质对实际应用中的有机光电器件的行为起决定性作用。基于对理论的理解,书中介绍了有机电子材料性质的测试表征方法,讨论了有机薄膜材料在实际电子器件中的各种应用,例如,有机场效应晶体管、基于有机材料的太阳能电池、基于有机电致发光的信息显示与照明、有机传感器、有机存储器及有机激光等。对于各种应用器件,《有机电子学》主要强调它们的基础知识、基本原理、器件结构和性能表征。

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