传感器应用中的有机半导体 (美)贝尔纳茨, 9787301216613 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美贝尔纳茨 著

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• 有机半导体
• 传感器
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• 材料科学
• 电子工程
• 物理学
• 化学
• 纳米技术
• 新兴技术
• 贝尔纳茨

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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301216613

商品编码：29471842176

包装：平装

出版时间：2012-12-01

图书基本信息
图书名称	传感器应用中的有机半导体
作者	(美)贝尔纳茨,
定价	52.00元
出版社	北京大学出版社
ISBN	9787301216613
出版日期	2012-12-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	12k
商品重量	0.440Kg

内容简介

本书通过讨论光电传感器的相关概念，涵盖了这一快速发展的领域的方方面面。本书呈现了基于有机发光二极管、有机薄膜晶体管和片上系统架构的新型传感器，并指出了增强其特异性的技术，探讨了传感器的响应模型。本书适合凝聚态物理、化学、材料科学和通信工程等方向的研究者和研究生阅读。

作者简介

目录

编辑推荐

本书是影印版学术专著，原书由斯普林格出版社于2008年出版。传感器已经应用于人类生活的方方面面，包括医学诊断、食品安全、环境监测，乃至国防等。而**半导体可通过化学合成来调节电子特性，同时又兼有可弯曲，制造成本低，容易集成化学或生物功能等特性，使其具备独特的优势。本书作为这一方面的专著，将给予科研人员以值得信赖的参考，也给与试图进入这一领域的研究生以系统的指导。

文摘

序言

微观世界的奇迹：探索有机半导体在传感领域的无限可能 想象一下，一个由碳原子构建的复杂而精妙的分子世界，它们以独特的排列方式，展现出堪比传统无机材料的半导体特性。这些被称为有机半导体的奇妙物质，正以前所未有的速度渗透进我们的生活，尤其在传感器领域，它们正掀起一场静默的革命。本书并非直接探讨《传感器应用中的有机半导体》（美）贝尔纳茨，而是将目光投向这一前沿领域背后更广阔的科学图景和未来展望。 有机半导体的萌芽与生长 有机半导体的概念并非横空出世，它的根源可以追溯到20世纪初对共轭有机分子导电性的初步探索。直到上世纪70年代，科学家们才开始系统地研究有机材料的半导体行为，并发现了诸如聚乙炔这样的导电聚合物。而到了21世纪，随着合成化学技术的飞跃，功能性有机半导体材料的种类和性能得到了极大提升，极大地拓宽了其应用的可能性。 与传统的硅基无机半导体相比，有机半导体在制备工艺、材料特性和潜在应用上展现出诸多独特的优势。首先，它们的制备成本相对较低，许多有机半导体材料可以通过溶液法（如旋涂、喷墨打印）进行大面积、低成本的制备，这对于大规模应用如柔性显示器、可穿戴设备以及一次性传感器具有里程碑式的意义。其次，有机半导体具有出色的柔韧性和可塑性，可以被加工成薄膜、纤维甚至纳米结构，这使得它们能够灵活地集成到各种形状和基材上，实现前所未有的器件形态。更重要的是，有机半导体的分子结构可以通过精密的化学设计进行调控，从而精确地赋予其特定的光电性能，例如可调控的能隙、载流子迁移率以及对特定光谱的响应。这种“分子工程”的潜力，为定制化设计高性能传感器提供了无限可能。 传感器的眼睛：有机半导体如何“感知”世界 传感器，顾名思义，就是能够感知外部物理或化学信号并将其转化为可测量输出的装置。而有机半导体之所以能在传感器领域大放异彩，正是因为它们对环境变化的敏感性以及由此产生的电学或光学信号的变化。 电学响应： 有机半导体材料的导电性受其周围环境中的化学物质、温度、湿度甚至机械应力等因素的影响。例如，当某种气体分子吸附到有机半导体表面时，会改变其载流子浓度或迁移率，从而引起电阻的变化。这种电阻变化可以被精确地测量，从而实现对该气体的检测。同样，温度、湿度等因素的改变也会影响有机半导体材料的晶格结构和分子振动，进而改变其电学性能。 光学响应： 许多有机半导体材料具有优异的光学特性，如荧光、磷光或吸收特定波长的光。这些光学性质也会受到外部环境的影响。例如，某些有机半导体在特定化学物质存在下会发生荧光猝灭或增强，或者其吸收光谱会发生移动。通过监测这些光学信号的变化，可以实现对目标物质的检测，这在生物传感器和化学传感器中尤为常见。 混合响应： 更有趣的是，一些有机半导体材料可以同时对多种信号做出响应，或者通过巧妙的设计，将一种信号的改变转化为另一种信号的输出，从而实现更复杂的传感功能。 有机半导体传感器的多样化应用场景 有机半导体在传感器领域的应用前景极其广阔，几乎涵盖了我们生活的方方面面。 环境监测： 随着工业化和城市化的进程，环境污染问题日益严峻。有机半导体传感器能够实时、灵敏地监测空气中的有害气体（如挥发性有机化合物VOCs、NOx、SO2）、水体中的污染物以及土壤中的重金属离子。其低成本、易于部署的特点，使得在室内外环境中建立大规模的监测网络成为可能，为环境保护提供及时有效的数据支持。 食品安全与健康： 食品的质量和安全直接关系到公众健康。有机半导体传感器可以用于检测食品中的农药残留、致病菌、霉菌毒素以及过敏原。在医疗健康领域，它们可以开发成可穿戴的生物传感器，实时监测血糖、血氧、心率、体温等生理指标，实现疾病的早期预警和慢病管理。例如，非侵入式血糖监测有望通过有机半导体传感器实现，极大地改善糖尿病患者的生活质量。 智能家居与物联网： 物联网（IoT）的蓬勃发展需要大量的智能传感器来连接现实世界与数字世界。有机半导体传感器可以集成到各种智能家居设备中，监测室内空气质量、温湿度、光照强度，从而自动调节空调、灯光，提升居住舒适度并实现节能。在智能穿戴设备领域，它们可以实现更精细的健康监测和运动追踪。 工业过程控制与安全： 在复杂的工业生产环境中，需要对各种参数进行精确监控以保证生产效率和安全。有机半导体传感器可以用于监测化学反应过程中的关键组分，检测设备泄漏，以及在危险环境中监测有毒有害气体，确保生产安全。 农业现代化： 在精准农业中，需要对土壤肥力、作物生长环境进行实时监测。有机半导体传感器可以用于测量土壤的pH值、水分含量、养分浓度，以及监测农作物生长环境的温度、湿度和光照，为科学施肥、灌溉提供依据，提高农作物产量和质量。 新兴应用： 除了上述传统领域，有机半导体在机器人触觉感知、智能纺织品、以及用于艺术和设计的新型显示与照明技术等方面也展现出巨大的潜力。 挑战与未来展望 尽管有机半导体传感器展现出巨大的潜力，但其发展仍面临一些挑战。 稳定性与寿命： 一些有机半导体材料在长时间暴露于空气、湿气或紫外线等环境中时，性能可能会有所下降，这限制了其在某些严苛环境下的应用。提高材料的稳定性和延长器件的寿命是当前研究的重要方向。 灵敏度与选择性： 在复杂的实际环境中，传感器需要具备更高的灵敏度以检测极低浓度的目标物质，同时也要有良好的选择性，避免与其他物质发生交叉干扰。 集成与封装： 将有机半导体传感器有效地集成到复杂的电子系统中，并实现可靠的封装，以保护传感器免受环境影响，是实现大规模商业化应用的关键。 标准化与校准： 建立统一的性能评估标准和精确的校准方法，对于确保不同厂商生产的传感器的可靠性和互换性至关重要。 尽管存在挑战，但随着材料科学、化学工程、物理学以及电子工程等领域研究人员的不懈努力，有机半导体材料的性能正在不断突破。新的分子设计策略、更先进的制备工艺以及创新的器件结构不断涌现。未来，我们可以预见，更加灵敏、稳定、低成本且功能多样化的有机半导体传感器将广泛应用于各个领域，深刻地改变我们的生活方式，为构建一个更智能、更健康、更可持续的未来贡献力量。 从实验室的微观分子结构，到我们触手可及的智能设备，有机半导体正以其独特的魅力，编织着传感器技术的新篇章。它们不仅是沉默的观察者，更是连接物质世界与信息世界的桥梁，预示着一个充满无限可能的新时代。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对材料科学和电子工程都有一定涉猎的研究者，我发现这本书在理论深度和应用广度上都做得相当出色。作者对有机半导体材料的电子和光学性质的阐述非常到位，并且能够将其与器件的性能表现紧密联系起来。我特别喜欢书中对于各种有机半导体材料的详细介绍，包括它们独特的分子结构、合成方法以及它们在不同器件中的作用。此外，书中对近年来有机半导体领域的一些重要突破和前沿研究进行了梳理和总结，让我对该领域的最新动态有了更全面的了解。让我印象深刻的是，作者在讨论一些非常具体的技术问题时，总是能够提供清晰的理论解释和实验依据，这使得我能够在理解技术细节的同时，也能够把握其背后的科学原理。对于那些希望在这个领域进行深入研究的读者来说，这本书无疑提供了宝贵的知识财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我近期阅读中最具启发性的读物之一！作为一个对前沿科技充满好奇的读者，我一直对有机半导体在各种应用中的潜力感到着迷。这本书的内容涉猎广泛，从基础的材料科学原理，到各种复杂的器件设计，再到未来可能的应用场景，都进行了深入浅出的探讨。作者的逻辑清晰，思路流畅，将原本可能晦涩难懂的物理化学概念，通过生动的例子和图示，变得易于理解。尤其让我印象深刻的是，书中对有机半导体在柔性电子、可穿戴设备、生物传感器等领域的应用前景进行了细致的描绘，让我对未来的科技发展有了更宏观和具体的认知。我尤其喜欢作者在讨论一些前沿研究时，不仅仅局限于介绍技术本身，还深入分析了其背后的挑战与机遇，这使得读者在学习知识的同时，也能培养批判性思维。整本书的编排也十分合理，每一章都承接上一章，层层递进，让人有一种循序渐进的学习体验。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的阅读体验绝对是物超所值的！虽然我对这个领域不是特别专业，但作者用一种非常友好的方式将复杂的概念呈现出来，使得非专业人士也能轻松入门。书中对有机半导体材料的分类、特性以及它们如何与不同类型的应用相结合，都有非常详尽的介绍。我特别欣赏作者在解释物理机制时，没有使用过多过于专业的术语，而是用了很多类比和直观的解释，这对于我这样需要快速掌握核心概念的读者来说，简直是福音。此外，书中引用的案例都非常具有代表性，涵盖了从显示技术到光伏能源，再到医疗诊断等多个领域。我之前对有机半导体在医疗领域的应用了解不多，读完这本书后，才发现原来它在个性化医疗、疾病监测等方面拥有巨大的潜力，这让我对未来的科技发展充满了期待。总的来说，这本书不仅是一本技术手册，更是一本激发读者想象力的指南。

评分☆☆☆☆☆

对于我来说，这本书最吸引人的地方在于其对有机半导体在实际应用中面临的挑战和解决策略的深入分析。作者并没有回避一些技术上的难题，比如材料的稳定性、器件的效率、以及大规模生产的成本等问题，而是非常坦诚地探讨了当前的研究进展和未来的发展方向。我尤其对书中关于提高器件性能的多种方法进行了详细的介绍，例如通过化学修饰、器件结构优化等。这让我了解到，看似简单的电子器件背后，蕴含着多么精密的科学研究和工程设计。同时，作者对不同应用场景下对有机半导体材料性能的要求进行了细致的分析，这让我能够更清晰地理解为什么在某些领域，有机半导体比传统的无机半导体更具优势。整本书充满了研究的严谨性和对未来的洞察力，是一本对于想要深入了解有机半导体应用领域的读者来说，不可或缺的参考书籍。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最直观的感受就是，它将看似高深莫测的有机半导体技术，以一种非常贴近实际应用的方式呈现出来。作者在描述各种应用场景时，不仅仅是简单地罗列技术名词，而是深入剖析了有机半导体如何在这些应用中发挥其独特优势，解决传统技术的瓶颈。我尤其喜欢书中对柔性电子和可穿戴设备应用的详细阐述，这些都是我一直以来非常关注的领域。作者用生动的语言描绘了有机半导体如何赋能这些新兴技术，让它们变得更加轻便、灵活、甚至可以集成到我们的日常生活中。这本书让我看到了科技的无限可能，也让我对有机半导体技术在改善人类生活方面所能扮演的角色有了更深的认识。对于那些对未来科技发展抱有强烈兴趣，希望了解最前沿技术如何影响我们生活的读者来说，这本书绝对值得一读。