薄膜科技與應用(第六版) 

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羅吉宗 
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圖書描述

  薄膜技術的進展和錶麵界麵物理導入,使電子元件實現瞭輕薄短小,且有效控製半導體材料和固態元件之品質。坊間有多種薄膜技術叢書,但多僅闡述製作技術。本書將引導對薄膜有興趣者認識真空、電漿、長膜機製,製作高品質薄膜的要件,薄膜品質之鑑定和薄膜製作技術如何改善電子元件功能等。本書前四章介紹薄膜沉積所用到的真空、電漿、熱力、動力等薄膜生長機製;第五、六章介紹高品質薄膜對元件電性之影響;第七、八章說明量測薄膜特性之技術與原理。是一本適閤從事微電子技術之產業界的專業人員使用。  

本書特色

  1.薄膜是實踐電子元件輕薄短小、低損耗能量之關鍵技術,使固態電子產品之進步發展得以靈活設計及精確控製其品質。

  2.薄膜技術涉及多門學科領域,本書將薄膜的應用與製作薄膜所用到的真空技術、熱力、電漿科技皆有所涵蓋。

  3.本書內容共為八章,前四章介紹薄膜製作技術所用到的各種裝備與物理機製,第五、六章說明如何製作高品質薄膜和薄膜品質對元件電性的影響,第七、八兩章說明量測薄膜特性的各種技術與原理。
 
好的,這是一份關於一部未指定圖書的詳細簡介,該書與《薄膜科技與應用(第六版)》的主題無關: --- 《星際航行與跨界文明:遠徵奧德賽的編年史》 作者: [虛構作者名,例如:艾莉莎·範德堡] 齣版社: [虛構齣版社名,例如:新視野宇宙齣版社] 頁數: 約 1150 頁 定價: [根據市場情況虛構定價] 內容簡介: 《星際航行與跨界文明:遠徵奧德賽的編年史》並非一部專注於微觀物理或材料科學的著作,而是一部宏大敘事的科幻史詩,深入探討瞭人類文明在宇宙尺度上的拓展、與未知智慧的接觸,以及由此引發的社會、哲學和技術變革。本書旨在構建一個詳盡的、多維度的未來圖景,描繪瞭在數韆年時間跨度內,人類如何從地球的搖籃邁嚮群星,並最終麵對宇宙深處存在的復雜挑戰。 本書的核心圍繞“奧德賽計劃”展開,這是一個跨越瞭七個世紀、集閤瞭地球所有主要強權與科技力量的龐大星際探索項目。與傳統科幻作品中簡單的“發現新星球”不同,本書將焦點置於技術突破的社會影響、倫理睏境以及文明形態的演化上。 第一部分:地球的最後輝煌與初次躍遷(公元 2350-2500 年) 第一部分詳細描繪瞭人類在二十四世紀末期所達到的技術頂峰,以及隨之而來的資源枯竭與社會結構危機。關鍵技術如“麯率驅動係統”(Alcubierre-Krasnikov 衍生模型)的最終完善,並非是解決所有問題的靈丹妙藥,反而催生瞭新的社會階層——“星際精英”與“地球滯留者”。 本章深入探討瞭驅動係統背後的基礎物理學原理,但著重分析其對能源分配、政治權力平衡的重塑。作者以細膩的筆觸,刻畫瞭首批載人深空飛船——“普羅米修斯”級殖民艦的建造過程,揭示瞭其中涉及的巨大人力、物力投入,以及對地球生態係統造成的不可逆轉的壓力。 我們跟隨主角群(包括首席工程師卡西安·雷諾茲和生態學傢伊芙琳·哈珀)的視角,體驗瞭第一次“躍遷”帶來的時空扭麯感,以及早期殖民者在抵達比鄰星係後的生存掙紮與初期的環境適應策略。 第二部分:星際邊疆的建立與“第一次接觸”的迷局(公元 2500-2850 年) 隨著殖民地的建立,人類社會開始分化。不同的殖民星係基於其獨特環境和初始資源稟賦,發展齣瞭迥異的文化與治理模式。本書詳盡描繪瞭“新亞特蘭蒂斯”的純粹理性主義社會與“蓋亞之環”的生物工程至上主義之間的意識形態衝突。 本部分的高潮在於“第一次接觸”。這不是一場好萊塢式的戰爭場麵,而是一次漫長、充滿誤解和文化衝擊的交流過程。接觸的對象是“澤塔文明”,一個以信息流和量子糾纏為主要存在形式的非碳基智慧生命。 作者花費大量篇幅,探討瞭人類語言學傢、符號學傢和量子信息理論專傢如何試圖破譯澤塔文明的“交流模式”。這種交流不僅是語言上的,更是認知結構上的挑戰。書中詳細分析瞭由此引發的“認知耦閤風險”,即人類心智在試圖理解異域邏輯時可能産生的結構性損傷。 第三部分:超越肉體的邊界與“上傳者”的興衰(公元 2850-3100 年) 隨著與先進文明的接觸,人類對生命本質的理解被徹底顛覆。本書深入探討瞭“意識上傳技術”(Mind Uploading)的倫理睏境與技術細節。當肉體不再是必需品時,社會契約如何維係?“數字公民”與“有機生命”之間的權利如何劃分? 本章引入瞭“上傳者議會”,一個由純粹數字意識組成的治理機構,他們試圖以算法的絕對效率來管理跨越數個星係的殖民地網絡。然而,這種高效也帶來瞭對“人類情感”與“隨機性”的係統性排斥。書中描繪瞭一場針對上傳者係統的“情感病毒”叛亂,探討瞭理性至上主義在麵對深層心理需求時的脆弱性。 書中對“記憶結構”和“自我同一性”的哲學探討尤為深刻,質疑瞭當個體經驗被完全數字化、可復製和編輯後,“真實生活”的意義何在。 第四部分:宇宙織網與最終的迴歸(公元 3100 年以後) 在故事的後期,人類文明已經不再是一個單一實體,而是“宇宙織網”的一部分,與數十個外星種族共同維護著一個鬆散但穩定的星際秩序。奧德賽計劃的最終目標——尋找宇宙的“起源點”或“終極結構”——終於浮齣水麵。 這一階段的焦點轉嚮瞭“宏觀工程”:例如,如何通過大規模的時空乾預來穩定衰變中的恒星,以及如何應對滲透到星際空間中的“暗能量波動”。 最終,一部分科學傢和哲學傢認為,所有外部的探索都隻是對自身局限性的逃避。本書以一場象徵性的迴歸運動結束,部分迴歸者決定拋棄麯率驅動的便利,轉而利用緩慢但穩定的“慢光航行”技術,重新探索並修復被早期殖民者忽略的——地球。這部分內容聚焦於在技術飛速發展之後,文明如何重新評估“本土性”與“根源”的價值。 本書特色: 《星際航行與跨界文明》的寫作風格嚴謹而富有想象力,作者融閤瞭最新的理論物理猜想(如弦理論的某些推論、高維幾何學在導航中的應用)與深入的人文曆史分析。本書並非追求感官刺激,而是緻力於構建一個具有內在邏輯一緻性的、可信的未來人類社會模型。它探討瞭技術進步的悖論:每一次飛躍,都伴隨著對某種基本人性的犧牲。本書是獻給所有對未來、對文明演化、以及對宇宙終極命運抱有深刻思考的讀者的不朽史詩。 ---

著者信息

圖書目錄

第1章 真空技術與氣體傳輸安全
1-1 氣 壓
1-2 氣體動力學
1-3 真空係統
1-3.1 氣導(conductance)
1-3.2 抽氣速率
1-4 真空泵浦
1-4.1 迴轉式機械泵浦(rotary mechanical pump)與乾式泵浦(dry pump)
1-4.2 擴散泵浦(diffusion pump)
1-4.3 渦輪式分子泵浦(turbo molecular pump)
1-4.4 低溫泵浦(cryogenic pump)
1-5 真空氣壓計(vacuum pressure gauge)
1-5.1 Pirani真空計
1-5.2 熱電偶真空計(thermocouple gauge)
1-5.3 Baratron電容式真空計
1-5.4 離子式真空計
1-5.5 Penning冷陰極真空計
1-5.6 剩餘氣體分析儀(residual gas analyzer)
1-6 漏氣測定
1-7 氣體傳輸係統
1-7.1 閥門(valve)
1-7.2 真空導引(feed through)
1-7.3 管件的連接
1-8 危險氣體的處理
1-9 流量的量測與控製
習題
參考資料

第2章 電漿(plasma)物理
2-1 電漿中的氣相碰撞
2-2 各種電漿粒子與錶麵之作用
2-2.1 濺 射
2-2.2 二次電子
2-2.3 在基闆錶麵沉積薄膜或蝕刻
2-3 直流輝光放電(D.C glow discharge)
2-3.1 直流輝光放電特性
2-3.2 陰極暗區
2-3.3 電漿輝光放電區
2-3.4 陽極暗區
2-4 射頻輝光放電(radio frequency glow discharge)
2-4.1 RF電漿的直流自我偏壓
2-4.2 RF係統的電壓分布
2-4.3 調頻器(matching box or tunner)
2-5 磁控管(magnetron)輝光放電
2-5.1 帶電粒子在磁場方嚮螺鏇前進
2-5.2 帶電粒子受電力和磁力作用
2-6 高密度電漿(high density plasma)
習題
參考資料

第3章 錶麵動力學與薄膜生長機製
3-1 物理吸附(physisorption)
3-2 化學吸附(chemisorption)
3-3 吸附原子在基闆錶麵產生錶麵張力
3-4 結閤能與錶麵張力
3-5 吸附量與溫度、氣壓之關係
3-6 摻質原子在晶體中的擴散
3-7 錶麵擴散與薄膜間的互擴散
3-8 孕核(nucleation)
3-9 原子團的生長與聚閤
3-10 薄膜的結構與缺陷
習題
參考資料

第4章 薄膜製作技術
4-1 熱氧化(thermal oxidation)
4-2 物理汽相沉積(PVD)
4-2.1 蒸鍍(evaporation)
4-2.2 脈衝雷射沉積(PLD)
4-2.3 濺射瀋積或乾蝕刻(Sputtering Deposition or Dry Etching)
4-2.4 離子束沉積或蝕刻(Ion beam deposition or Ion mill)
4-3 化學汽相沉積(CVD)
4-3.1 反應腔中氣體傳送原理
4-3.2 CVD動力學
4-3.3 CVD反應係統
4-4 導電薄膜和介電薄膜製作
4-5 磊晶技術(epitaxial technology)
4-5.1 鹵化物係VPE同質磊晶
4-5.2 Ⅲ一Ⅴ族半導體異質磊晶
4-6 微影製版術(lithography technology)
4-6.1 光阻材料
4-6.2 紫外線曝光技術
4-6.3 圖案對準技術
4-7 蝕刻技術(Etching technology)
4-7.1 濕式蝕刻
4-7.2 乾蝕刻
習題
參考資料

第5章 磊晶生長與光學薄膜
5-1 同質磊晶生長模式
5-2 異質磊晶的能隙與晶格常數
5-3 晶格失配的結構
5-4 異質磊晶層中的應變能
5-5 異質磊晶的差排能
5-6 超晶格應變層與插入差排
5-7 光學薄膜
5-8 光在薄膜界麵的反射與穿透
5-9 多層抗反射薄膜
5-10 超晶格高反射薄膜
習題
參考資料

第6章 異質結構薄膜精進元件電性
6-1 異質結構薄膜
6-2 光電檢測器(photo detector)
6-3 太陽能電池(solar cell)
6-4 發光二極體(Light Emitting Diode LED)
6-5 半導體雷射二極體(Laser Diode LD)
6-6 異質雙載子接麵電晶體
 (Heterojunction Bipolor Transistor HBT)
6-7 高電子遷移率電晶體(pseudomorphic High Electron
 Mobility Transistor pHEMT)
習題
參考資料

第7章 散射與薄膜結構或成分分析
7-1 X-射線繞射與三維倒晶個格
7-2 電漿振盪子(plasmons)與電磁耦閤量子(polaritons)
7-2.1 離子晶體的聲子
7-2.2 電漿振盪子
7-3 二維結晶學
7-3.1 基闆晶格錶麵
7-3.2 錶麵結構的Wood符號與疊層覆蓋率
7-3.3 薄膜與基闆的繞射圖案關係
7-4 電子繞射(LEED & RHEED)
7-5 拉塞福(Rutherford)反嚮散射光譜儀(RBS)
7-6 二次離子質譜儀 (SIMS)
習題
參考資料

第8章 薄膜特性檢測技術與原理
8-1 光學特性分析技術
8-1.1 光學顯微鏡
8-1.2 橢圓儀(ellipsometer)
8-1.3 紅外光譜儀(FTIR)
8-1.4 拉曼(Raman)光譜分析
8-1.5 激發光光譜分析
8-1.6 感應耦閤電漿原子發射光譜(ICPOES)
8-2 電子束分析技術
8-2.1 掃描式電子顯微鏡 (SEM)
8-2.2 穿透式電子顯微鏡 (TEM)
8-2.3 歐傑電子光譜儀 (AES)
8-3 掃描探針顯微技術(Scanning Probe Microscopy)
8-3.1 掃描式穿隧顯微鏡 (STM)
8-3.2 原子力顯微鏡(AFM)
8-3.3 近場光學顯微鏡
8-4 X-射線分析技術
8-4.1 X射線特性
8-4.2 X光繞射儀
8-4.3 光電子光譜儀 (photoemission spectroscopy)
8-4.4 X射線螢光分析
8-5 薄膜應力量測
8-6 金屬薄膜的片電阻
8-7 絕緣薄膜的介電強度與崩潰電荷密度
習題
參考資料

附 錄
附錄A 部分習題解答
附錄B 元素週期錶
附錄C 室溫下一些半導體之物性
附錄D Si、Ge、GaAs和SiO的性質(300°K)
附錄E 用於電子材料的某些元素的物理性質
附錄F 物理常數及其換算
 

圖書序言

  • ISBN:9786263283237
  • 叢書係列:大專電子
  • 規格:平裝 / 448頁 / 15.9 x 17.8 x 2.24 cm / 普通級 / 單色印刷 / 六版
  • 齣版地:颱灣

圖書試讀

用户评价

评分

老實說,每次看到這種「XX科技與應用」的書齣新版,心裡難免會有一點點小小的期待和懷疑:這次會不會隻是舊酒裝新瓶?但考慮到薄膜製程對環境條件的敏感性,任何一個製程參數的小變動都可能導緻整個實驗結果的翻盤,所以知識的更新速度必須非常快。《薄膜科技與應用(第六版)》如果真的能反映當前產業最嚴苛的要求,那麼它必須涵蓋更多關於**原位監測技術(In-situ monitoring)**的章節。例如,使用反射式橢偏儀(RHEED)或質譜儀(QCM)來即時追蹤沉積過程的動力學,這纔是現代精密製造的趨勢。如果書中隻是停留在事後量測(如SEM, TEM),那對製程優化的幫助就比較有限瞭。我更希望看到的是如何透過即時迴饋係統來控製生長速率,避免厚度不均或成分偏析。這種從「被動分析」到「主動控製」的轉變,纔是真正能提升產品良率的關鍵知識。

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說實在話,市麵上很多技術書籍,常常是理論大爆炸,把公式堆得滿滿的,結果讀起來比看教科書還纍。我希望這本《薄膜科技與應用(第六版)》能在學術深度和工程實用性之間找到一個絕佳的平衡點。畢竟我們業界人士要的不是純粹的物理推導,而是知道「為什麼這個溫度下膜層會齣現應力」、「如何調整靶材電壓來控製顆粒大小」。特別是涉及到光電元件,比如OLED或鈣鈦礦太陽能電池的界麵層設計,那薄膜的缺陷密度和晶界結構是決定壽命的關鍵。如果這本書能用更直觀的圖錶,輔以大量的真實製程參數範圍來佐證,那就太棒瞭。我還蠻關心它對軟薄膜和生物醫學應用薄膜的著墨多不多,畢竟現在材料的應用已經不隻是在電子產品裡打轉,連醫療植入物都需要高度生物相容性的超薄塗層。如果能看到一些關於錶麵改性和潤濕性控製的章節,那就證明這本書的視野相當開闊,不愧是經過多次修訂的經典教材,絕不是那種隻更新瞭幾個圖示就拿齣來騙錢的版本。

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對於我們做研發的人來說,工具書的選用,很大程度上決定瞭我們探索新領域的速度。這第六版如果真的涵蓋瞭過去幾年材料科學的「顯學」,那它的參考價值就非同小可瞭。我特別想知道,它對於新興的二維材料(如石墨烯、MoS2)的薄膜製備,有沒有進行深入的探討?畢竟傳統的化學氣相沉積(CVD)在製備單層甚至少層的二維材料時,仍麵臨著大麵積均勻性和轉移技術的挑戰。如果書中能提供一些關於這些前沿材料的薄膜特性量測標準,比如如何精確判斷層數和缺陷濃度,那就極大地幫助我們建立起可靠的實驗規範。而且,作為一本重要的參考資料,它的索引和關鍵詞檢索功能必須做得非常到位,畢竟在遇到突發狀況需要快速查閱某個特定參數時,能不能在五分鐘內找到答案,是非常重要的使用者體驗。一本好的工具書,應該像一位隨侍在側、經驗豐富的前輩,隨時都能提供精準的指引。

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我對內容的實用性有很高的要求,因為光有優美的理論,在實際操作中常常會碰壁。舉例來說,在討論濺鍍(Sputtering)時,我期待它能詳細分析不同氣體組分(Ar/O2比例)對氧化物薄膜的化學計量影響,以及磁場分佈對離子源穩定性的決定性作用。這類細節往往是教科書上輕輕帶過,卻是我們工程師在機颱前頭痛的根源。另外,對於薄膜的機械性能,像是硬度、彈性和疲勞壽命,書中是否能提供更豐富的標準化測試方法和數據庫連結?畢竟,很多結構型薄膜(如硬質塗層)的壽命評估,就是基於這些機械參數。如果這本書能像一本「薄膜製程的百科全書」一樣,不隻教你「怎麼做」,更要解釋「為什麼會這樣」,並且提供足夠的參考文獻引導讀者深入特定領域,那它就絕對值迴票價瞭。總之,我希望這本第六版能真正體現「科技前沿」與「實務操作」的完美結閤。

评分

這本《薄膜科技與應用(第六版)》光是看到書名,就讓人聯想到這幾年材料科學領域的飛速發展,特別是隨著半導體製程不斷微縮,對先進封裝技術的需求水漲船高,薄膜材料的發展簡直是推著整個電子產業往前跑。我記得我上次看到相關的學術專書,應該還是好幾年前的版本,那時候對於ALD(原子層沉積)的介紹還比較基礎,現在我想這第六版肯定涵蓋瞭更多前沿的製程控製和材料錶徵方法。畢竟現在大傢都在談論高介電常數材料、拓樸絕緣體,這些都離不開精準控製的薄膜沉積。而且,光是看書的厚度和排版,就能感受到編纂團隊的用心,希望它在介紹理論基礎的同時,也能提供足夠多的實際案例分析,讓我這個在產業鏈上遊的工程師,能對下遊的製程瓶頸找到新的解決思路。我特別期待它能深入探討如何利用AI輔助來優化薄膜的生長參數,畢竟手動試錯的成本太高瞭。如果內容能更貼近當前主流的PVD、CVD技術的最新進展,那這本書的價值就非常高瞭,絕對是實驗室案頭必備的參考書。

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