Springer手冊精選係列·晶體生長手冊（第3冊）：熔液法晶體生長技術（影印版） [Springer Handbook of Crystal Growth] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

[美] 德哈納拉（Govindhan Dhanaraj） 等 編

圖書標籤:

• 晶體生長
• 熔液法
• 材料科學
• Springer手冊
• 精選係列
• 影印版
• 半導體
• 物理學
• 化學
• 技術手冊

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560338682

版次：1

商品編碼：11179562

包裝：平裝

外文名稱：Springer Handbook of Crystal Growth

開本：16開

齣版時間：2013-01-01

用紙：膠版紙

頁數：238

正文語種：英文

內容簡介

　　《Springer手冊精選係列·晶體生長手冊（第3冊）：熔液法晶體生長技術（影印版）》關注瞭溶液生長法。在前兩章裏討論瞭水熱生長法的不同方麵，隨後的三章介紹瞭非綫性和激光晶體、KTP和KDP。通過在地球上和微重力環境下生長的比較給齣瞭重力對溶液生長法的影響的知識。

作者簡介

　　Govindhan Dhanaraj is the Manager of Crystal Growth Technologies at Advanced Renewable Energy Company （ARC Energy） at Nashua， New Hampshire （USA） focusing on the growth of large size sapphire crystals for LED lighting applications， characterization and related crystal growth furnace development. He received his PhD from the Indian Institute of Science， Bangalore and his Master of Science from Anna University （India）. Immediately after his doctoral degree， Dr. Dhanaraj joined a National Laboratory， presently known as Rajaramanna Center for Advanced Technology in India， where he established an advanced Crystal Growth Laboratory for the growth of optical and laser crystals. Prior to joining ARC Energy， Dr. Dhanaraj served as a Research Professor at the Department of Materials Science and Engineering， Stony Brook University， NY， and also held a position of Research Assistant Professor at Hampton University， VA. During his 25 years of focused expertise in crystal growth research， he has developed optical， laser and semiconductor bulk crystals and SiC epitaxial films using solution， flux， Czochralski， Bridgeman， gel and vapor methods， and characterized them using x-ray topography， synchrotron topography， chemical etching and optical and atomic force microscopic techniques. He co-organized a symposium on Industrial Crystal Growth under the 17th American Conference on Crystal Growth and Epitaxy in conjunction with the 14th US Biennial Workshop on Organometallic Vapor Phase Epitaxy held at Lake Geneva， WIin 2009. Dr. Dhanaraj has delivered invited lectures and also served as session chairman in many crystal growth and materials science meetings. He has published over 100 papers and his research articles have attracted over 250 rich citations.

內頁插圖

精彩書評

　　施普林格的手冊，一貫全麵闡述基礎理論，提供可靠的研究方法和關鍵知識皮及大量的參考文獻，介紹最新的應用實例，前瞻學科的發展方嚮。手冊作者多為世界首席專傢或知名學者。手冊具有極大的實用性，其錶格、圖標、索引等更增加瞭它的使用價值。
　　——《Springer手冊精選係列》推薦委員會

目錄

縮略語
PartC 溶液法生長晶體
17 地球微重力下從溶液中生長體材料單晶
17.1 結晶：成核和生長動力學
17.2 低溫溶液的晶體生長
17.3 更低溫度溶液的晶體生長
17.4 硫酸三甘鈦晶體生長：個案研究
17.5 微重力下硫酸三甘鈦晶體的溶液生長
17.6 蛋白質晶體生長
17.7 結語
參考文獻

18 水熱法大尺寸晶體生長
18.1 水熱法晶體生長的曆史
18.2 水熱法晶體生長的熱力學基礎
18.3 水熱法晶體生長的設備
18.4 部分晶體的水熱法生長
18.5 精細晶體的水熱法生長
18.6 水熱法生長納米晶體
18.7 結語
18.A附錄
參考文獻

19 水熱法與氨熱法生長ZnO和GaN
19.1 水熱法與氨熱法生長大晶體綜述
19.2 低缺陷大晶體的生長要求
19.3 物理與數學模型
19.4 過程模擬
19.5 水熱法生長ZnO晶體
19.6 氨熱法生長GaN
19.7 結論
參考文獻

20 KTP型非綫性光學晶體的化學計量比和疇結構
20.1 背景
20.2 化學計量比與鐵電相轉變
20.3 生長引起的鐵電疇
20.4 人造疇結構
20.5 非綫性光學晶體
參考文獻

21 高溫溶液生長：用於激光和非綫性光學的晶體
21.1 基礎
21.2 高溫溶液生長
21.3 用TSSG法生長激光體材料和NLO單晶
21.4 液相外延：激光和NLO材料的外延膜的生長
參考文獻

22 KDP及同類晶體的生長與錶徵
22.1 背景
22.2 結晶機製和動力學
22.3 單晶的生長技術
22.4 生長條件對晶體缺陷的影響
22.5 晶體質量檢測
參考文獻

前言/序言

　　多年以來，有很多探索研究已經成功地描述瞭晶體生長的生長工藝和科學，有許多文章、專著、會議文集和手冊對這一領域的前沿成果做瞭綜閤評述。這些齣版物反映瞭人們對體材料晶體和薄膜晶體的興趣日益增長，這是由於它們的電子、光學、機械、微結構以及不同的科學和技術應用引起的。實際上，大部分半導體和光器件的現代成果，如果沒有基本的、二元的、三元的及其他不同特性和大尺寸的化閤物晶體的發展則是不可能的。這些文章緻力於生長機製的基本理解、缺陷形成、生長工藝和生長係統的設計，因此數量是龐大的。
　　本手冊針對目前備受關注的體材料晶體和薄膜晶體的生長技術水平進行闡述。我們的目的是使讀者瞭解經常使用的生長工藝、材料生産和缺陷産生的基本知識。為完成這一任務，我們精選瞭50多位頂尖科學傢、學者和工程師，他們的閤作者來自於22個不同國傢。這些作者根據他們的專業所長，編寫瞭關於晶體生長和缺陷形成共計52章內容：從熔體、溶液到氣相體材料生長；外延生長；生長工藝和缺陷的模型；缺陷特性的技術以及一些現代的特彆課題。
　　本手冊分為七部分。PartA介紹基礎理論：生長和錶徵技術綜述，錶麵成核工藝，溶液生長晶體的形態，生長過程中成核的層錯，缺陷形成的形態。
　　PartB介紹體材料晶體的熔體生長，一種生長大尺寸晶體的關鍵方法。這一部分闡述瞭直拉單晶工藝、泡生法、布裏茲曼法、浮區熔融等工藝，以及這些方法的最新進展，例如應用磁場的晶體生長、生長軸的取嚮、增加底基和形狀控製。本部分涉及材料從矽和Ⅲ-V族化閤物到氧化物和氟化物的廣泛內容。
　　第三部分，本書的PartC關注瞭溶液生長法。在前兩章裏討論瞭水熱生長法的不同方麵，隨後的三章介紹瞭非綫性和激光晶體、KTP和KDP。通過在地球上和微重力環境下生長的比較給齣瞭重力對溶液生長法的影響的知識。
　　PartD的主題是氣相生長。這一部分提供瞭碳化矽、氮化鎵、氮化鋁和有機半導體的氣相生長的內容。隨後的PartE是關於外延生長和薄膜的，主要包括從液相的化學氣相澱積到脈衝激光和脈衝電子澱積。
　　PartF介紹瞭生長工藝和缺陷形成的模型。這些章節驗證瞭工藝參數和産生晶體質量問題包括缺陷形成的直接相互作用關係。隨後的PartG展示瞭結晶材料特性和分析的發展。PartF和G說明瞭預測工具和分析技術在幫助高質量的大尺寸晶體生長工藝的設計和控製方麵是非常好用的。
　　最後的PartH緻力於精選這一領域的部分現代課題，例如蛋白質晶體生長、凝膠結晶、原位結構、單晶閃爍材料的生長、光電材料和綫切割大晶體薄膜。
　　我們希望這本施普林格手冊對那些學習晶體生長的研究生，那些從事或即將從事這一領域研究的來自學術界和工業領域的研究人員、科學傢和工程師以及那些製備晶體的人是有幫助的。

精選圖書簡介：聚焦前沿材料科學與工程 本精選圖書係列旨在匯集在材料科學、物理學、化學工程以及相關交叉學科領域具有裏程碑意義的專著與手冊，為研究人員、工程師及高年級學生提供深入、權威的知識體係。本期重點介紹三本在各自領域內具有決定性影響力的著作，它們分彆涵蓋瞭先進功能材料的製備與錶徵、高溫固態反應動力學以及納米結構薄膜的沉積工藝等關鍵方嚮。 --- 第一部：先進功能性無機晶體材料的界麵工程與缺陷控製 書名： 《功能氧化物薄膜的原子級生長控製與性能調控：從界麵到體相的深度解析》 核心內容概述： 本書是當前功能性無機氧化物（如鐵電體、超導薄膜、磁性材料）研究領域的一部綜閤性著作。它不再僅僅關注宏觀材料的物理性質，而是將研究的焦點鎖定在薄膜生長過程中的原子級界麵動力學和點缺陷的化學計量控製上。 第一章：外延生長基礎與應力耦閤機製 本章係統迴顧瞭脈衝激光沉積（PLD）和分子束外延（MBE）技術在氧化物薄膜製備中的應用。重點分析瞭襯底/薄膜之間的晶格失配如何誘發應力場，以及這些應力場如何影響薄膜的相變溫度和介電響應。特彆引入瞭“應變工程學”的最新進展，探討如何通過精確控製生長溫度和氧分壓，將應變從亞穩態穩定到新的、具有優異性能的晶體結構。 第二章：缺陷化學與載流子濃度調控 氧化物功能性的核心往往在於其缺陷化學。本章深入探討瞭維氏（Vickers）缺陷理論在復雜多組分氧化物（如鈦酸鋇、鋯鈦酸鍶）中的應用擴展。詳細闡述瞭如何通過精確控製氧空位和陽離子間隙的濃度，來調控材料的導電類型（n型/p型）和載流子遷移率。內容包括原位拉曼光譜對缺陷動態演變的監測技術，以及理論計算（如DFT方法）在預測缺陷形成能和遷移能壘中的作用。 第三章：異質結的能帶結構工程 本書的高潮部分在於對異質結（Heterostructures）中電子態的描述。討論瞭不同氧化物界麵處可能齣現的內置電場、電荷轉移和界麵態的形成。詳細介紹瞭X射綫光電子能譜（XPS）和錶麵敏感的電子結構探測技術（如ARPES），如何用於確定界麵處的能帶對齊方式（Type-I, II, 或 III 結型）。特彆關注瞭反轉電荷密度波（Reversed Charge Density Wave）現象在界麵處的觸發機製。 第四章：先進錶徵技術：超快動力學與結構解析 本書強調瞭在皮秒乃至飛秒時間尺度上研究材料響應的重要性。收錄瞭利用超快激光激發同步輻射X射綫衍射（Ultrafast X-ray Diffraction, UXRD）技術，實時追蹤晶格振動、電子-聲子耦閤以及相變過程的最新實驗案例。此外，還涵蓋瞭球差校正透射電鏡（Cs-corrected TEM）在原子分辨成像中識彆亞納米級化學排序（Chemical Ordering）的應用。 適用讀者群： 從事鈣鈦礦、鐵電體、磁性隧道結或電子陶瓷研究的物理學傢、材料科學傢和應用化學傢。 --- 第二部：高溫固態反應動力學與非平衡相形成 書名： 《極端熱力學條件下的固相反應機理：擴散、形核與晶粒生長的新視角》 核心內容概述： 本手冊專注於在高溫（通常高於材料熔點50%以上）和高能輸入（如機械力、高壓）條件下，固態物質如何發生化學反應、相變和結構演化的復雜過程。它對傳統法勒-朗穆爾（Fickian）擴散模型進行瞭係統的修正和擴展。 第一章：非晶化與高能球磨誘導的固態閤成 本書從高能球磨（High-Energy Ball Milling）技術齣發，探討機械力如何作為一種有效的“非熱力學驅動力”，誘導材料在遠低於平衡相圖預測的溫度下形成新的中間相或非平衡結構。詳細分析瞭顆粒碎裂、錶麵活化、碎片重新結閤的動態過程，並提供瞭基於破碎-冷凝模型的動力學模擬方法。 第二章：界麵遷移率與擴散係數的非綫性依賴性 傳統的Arrhenius關係在多孔介質或晶界處失效。本章側重於描述在強麯率和高位錯密度存在的體係中，原子遷移率如何依賴於晶界結構和高階應力梯度。引入瞭“晶界擴散的激活體積”概念，並通過同位素擴散實驗數據，校準瞭描述納米晶粒燒結過程的非經典燒結模型。 第三章：燒結過程中的孔隙演化與熱力學驅動力 在陶瓷或粉末冶金的燒結過程中，孔隙的去除是關鍵。本書細緻地分類瞭不同燒結階段（頸縮期、緻密化期、晶粒長大期）的驅動力變化。重點討論瞭“二次晶粒長大”過程中，由於晶界遷移帶來的孔隙捕獲與消除的競爭機製，並介紹瞭聚焦離子束（FIB）技術在三維孔隙結構重構方麵的應用。 第四章：高熵閤金與復雜多組元體係的反應路徑 將固態反應理論應用於現代材料科學前沿——高熵閤金（HEAs）的閤成。分析瞭五種以上元素在高相似自由能勢阱中如何選擇性地形成固溶體而非化閤物的微觀機製。探討瞭通過梯度加熱速率進行“定嚮淬火”以捕獲亞穩態相的實驗策略。 適用讀者群： 從事粉末冶金、陶瓷製造、催化劑載體製備以及高溫閤金研發的化學工程師和材料物理專業人士。 --- 第三部：納米薄膜沉積的等離子體化學與精確控製 書名： 《化學氣相沉積（CVD）中的反應等離子體診斷與薄膜形貌控製：從基礎機理到工業放大》 核心內容概述： 本書是關於化學氣相沉積（CVD）領域的基礎性與應用性結閤的權威指南，特彆聚焦於反應等離子體環境下的化學反應路徑、物種輸運以及薄膜的微觀形貌控製。 第一章：等離子體反應器的設計與流場模擬 詳細介紹瞭等離子體增強CVD（PECVD）和原子層沉積（ALD）反應器的基本構造，包括射頻（RF）和微波驅動方式的差異。著重分析瞭等離子體中的電子能量分布函數（EEDF）如何影響前驅體分子的解離效率。介紹瞭計算流體力學（CFD）在模擬氣體輸運、熱點分布以及反應性自由基在沉積錶麵的通量計算中的應用。 第二章：活性物種的診斷與光譜分析 本書強調瞭原位診斷技術對於理解CVD過程的至關重要性。係統介紹瞭通過傅裏葉變換紅外光譜（FTIR）、激光誘導熒光（LIF）和質譜（Mass Spectrometry）技術，對反應室內部的反應性自由基（如SiH$_{x}$、NH$_{x}$）的實時濃度和反應速率常數進行測定的方法。 第三章：薄膜的成核與生長模式控製 探討瞭在不同等離子體強度和基底溫度下，薄膜從兩維（2D）島狀生長嚮三維（3D）柱狀生長的轉變機製。重點闡述瞭在PECVD中如何通過調節基底偏壓（Bias Voltage）來控製薄膜的電荷纍積，從而影響薄膜的內部應力狀態和錶麵粗糙度。對於高介電常數材料的沉積，書中提供瞭如何抑製有害副産物（如碳或氫）摻雜的工藝窗口。 第四章：ALD的自限製性與超薄膜的均勻性 將ALD視為CVD的極端受控形式。深入分析瞭自限製性反應（Self-limiting Reaction）的化學本質，包括錶麵飽和吸附和反應性剝離步驟。討論瞭在復雜三維結構（如高深寬比通孔）中實現原子級厚度均勻性的挑戰，以及通過脈衝序列優化解決的策略。 適用讀者群： 從事半導體製造、光電器件、先進塗層技術以及反應器工程領域的研究人員和工藝工程師。

評分☆☆☆☆☆

作為一個剛入行不久的材料科學研究生，我經常在文獻中遇到各種晶體生長的方法，但對於各種方法的適用範圍、優缺點以及背後的物理化學原理，我總感覺理解得不夠透徹。我需要一本能夠係統梳理和講解這些知識的教材。這本書的書名《 Springer手冊精選係列·晶體生長手冊（第3冊）：熔液法晶體生長技術》聽起來非常權威和全麵，我認為它能夠幫助我建立起對熔液法晶體生長技術的一個整體認知。我希望書中能夠從基礎的相圖分析、熱力學和動力學原理講起，然後逐步深入到各種具體的生長技術。例如，對於不同溫度、壓力、氣氛條件下的熔液生長，其機製有何差異？如何通過控製溫度梯度、生長速度、坩堝材料等來影響晶體的宏觀質量和微觀結構？這些細節的講解，對我理解實驗現象、優化生長工藝至關重要。

評分☆☆☆☆☆

我一直以來對各種晶體材料的“誕生”過程都充滿著好奇，尤其是那些具有特殊光學、電學或磁學性質的功能晶體。我曾嘗試閱讀過一些關於晶體生長的科普文章，但總覺得內容不夠深入，無法滿足我進一步探索的願望。當我看到這本書的介紹時，我眼前一亮，尤其是“熔液法晶體生長技術”這個細分方嚮，讓我覺得這是我一直在尋找的寶藏。我迫切地想知道，在這本書裏，究竟是如何闡述熔液法的基本原理的？它與其他生長方法（例如氣相法、溶液法）相比，有什麼獨特之處和優勢？書中是否會深入探討不同熔液體係（如氧化物熔體、鹵化物熔體、金屬熔體等）的特性，以及如何根據材料的性質選擇閤適的熔液？我特彆期待能夠瞭解到，在實際的晶體生長過程中，有哪些關鍵的技術瓶頸，以及科學傢們是如何通過創新性的方法來剋服這些挑戰的。

評分☆☆☆☆☆

我曾幾何時，在實驗室裏搗鼓過一些簡單的晶體生長實驗，但結果往往不盡如人意，長齣的晶體質量參差不齊，雜質也很多。這讓我深刻體會到晶體生長技術的重要性，也意識到這是一個充滿挑戰和技術細節的領域。我對書中所述的“熔液法”尤其感興趣，因為我瞭解到很多半導體材料、光學晶體、壓電晶體等的生長都依賴於熔液法。我非常想瞭解，在實際操作中，如何精確控製熔液的溫度、成分和化學環境？有哪些常用的坩堝材料和生長設備？如何避免雜質引入和裂紋的産生？書中是否會介紹一些常見的熔液法晶體生長技術，比如提拉法、程控降溫法、助熔劑法等，並對它們進行詳細的原理闡述和技術細節的講解？如果能配上一些典型的晶體形貌圖片和缺陷錶徵數據，那將非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀很精美，紙張質量也很好，拿在手裏沉甸甸的，很有分量感。 Springer 齣版的書籍一嚮以其嚴謹的學術態度和高質量的印刷而聞名，這本書也不例外。封麵設計簡潔大氣，書名清晰，一看就知道是專業的學術著作。打開書頁，墨色濃鬱，排版疏朗，閱讀起來十分舒適。雖然我還沒有開始深入閱讀，但僅從外觀和觸感上，就能感受到編者和齣版方在細節上的用心。對於我這樣一名對晶體生長技術感興趣的讀者來說，擁有一本這樣製作精良的書籍，本身就是一種享受。我相信，這樣一本高質量的實體書，在未來的學習和研究中，會成為我寶貴的參考資料。它的存在，不僅僅是知識的載體，更是一種對學術追求的緻敬。我特彆喜歡這種厚重感，翻閱的時候感覺很有儀式感，不像電子書那樣輕易失去，每一頁都承載著作者的心血和知識的精華。

評分☆☆☆☆☆

我一直對超材料和新型功能材料的製備技術充滿好奇，特彆是那些需要精細控製生長過程的材料。我之前也看過一些相關的綜述文章和零散的文獻，但總覺得不夠係統，缺乏一個全麵深入的視角。這本書的標題“熔液法晶體生長技術”立刻吸引瞭我，因為我瞭解到很多高性能晶體的製備都離不開熔液法。我尤其期待書中能詳細介紹不同熔液體係的特點、各種生長方法的原理、關鍵工藝參數的控製以及可能遇到的挑戰和解決方案。例如，對於一些高熔點、高活性的材料，如何在熔液中實現穩定、高質量的生長，一直是技術難點。書中是否有關於定嚮凝固、浮區法、坩堝法等具體技術的深入剖析，以及不同技術在特定材料體係中的應用案例，是我非常關注的。如果能有相關的實驗數據和顯微結構分析圖，那就更完美瞭。

評分☆☆☆☆☆

還可以。。。。。。。。。。。。。。。。。

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很好非常好，真是不錯啊

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