pod-有機場效應晶體管 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍文平 著

圖書標籤:

• 半導體
• 晶體管
• 有機場效應
• 材料科學
• 電子器件
• 物理學
• 微電子學
• 納米技術
• 器件物理
• 電路設計

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030320629

商品編碼：27464174960

包裝：精裝

齣版時間：2011-08-01

基本信息

書名：pod-有機場效應晶體管

定價：98.00元

作者：鬍文平

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2011-08-01

ISBN：9787030320629

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.540kg

編輯推薦

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內容提要

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目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《電化學界麵的構築與應用》 第一章 引言：觸及分子邊界的奧秘 我們生活的世界，從宏觀的星辰大海到微觀的原子分子，無不遵循著深刻的物理化學規律。在眾多前沿科學技術領域中，電化學界麵扮演著至關重要的角色，它是連接物質世界與電化學過程的橋梁，是實現能量轉換、物質傳感、生物識彆乃至先進材料製備的基石。理解並精確調控電化學界麵，意味著我們能夠更深層次地把握物質在電場作用下的行為，從而開啓無限的應用可能。《電化學界麵的構築與應用》一書，旨在深入探討電化學界麵的形成機製、錶徵手段及其在跨學科領域中的多元化應用，為相關研究人員、工程師以及對電化學界麵充滿好奇的讀者提供一本全麵且富有洞察力的參考。 本書的編撰，並非僅僅羅列已有技術和現象，而是著力於揭示其背後的科學原理，並引導讀者思考如何利用這些原理去設計和創造具有特定功能的界麵。我們將從基礎理論齣發，層層深入，逐步構建起對復雜電化學界麵體係的認知。從單層分子的有序吸附，到多層納米結構的精密構建，再到復雜生物分子在電極錶麵的識彆與響應，每一個環節都凝聚著化學、物理、材料學以及工程學的智慧。 電化學界麵是動態變化的，它的性質受到多種因素的影響，包括電極材料、電解質環境、吸附物質的種類和濃度、以及施加的電位等。精確地理解這些相互作用，是成功設計和應用電化學界麵的前提。本書將係統性地梳理這些影響因素，並探討如何通過精細的化學修飾和物理調控，來實現對界麵性質的精準控製，從而優化其在特定應用場景下的性能。 第二章 電化學界麵的基本理論框架 在深入探討具體的界麵構築與應用之前，建立堅實的理論基礎是必不可少的。本章將係統性地介紹電化學界麵的基本理論，為後續內容的理解打下堅實基礎。 2.1 電化學雙電層理論：界麵上的電荷分布 2.1.1 古伊-恰普曼雙電層模型： 闡述雙電層形成的早期理論，包括擴散層和赫姆霍茲層，及其各自的物理模型。 2.1.2 施爾圖剋-格雷厄姆雙電層模型： 介紹更精細的模型，考慮瞭離子在電極錶麵的吸附和溶劑化效應，以及界麵上電荷分布的復雜性。 2.1.3 德拜長度與電荷屏蔽： 深入分析德拜長度的概念及其在描述界麵電荷分布、電勢衰減等方麵的作用。 2.1.4 特定離子吸附： 探討不同類型離子（如陰離子、陽離子、錶麵活性劑）在電極錶麵的特定吸附行為，以及其對雙電層結構的改變。 2.2 界麵電子轉移動力學：電化學反應的靈魂 2.2.1 布爾-維納方程： 詳解描述界麵電子轉移速率與電勢差、電子能級匹配等因素關係的理論。 2.2.2 活化能與重組能： 解釋電子轉移過程中涉及的活化能和溶劑重組能，以及它們對反應速率的影響。 2.2.3 法拉第過程的動力學參數： 介紹電子轉移係數、交換電流密度等關鍵參數，以及如何通過電化學測量來獲取這些信息。 2.2.4 錶麵催化效應： 探討材料錶麵特性（如晶麵、缺陷、納米結構）對電子轉移速率的影響，以及錶麵催化在電化學反應中的作用。 2.3 錶麵能與界麵張力：驅動界麵過程的力量 2.3.1 錶麵能的定義與測量： 介紹錶麵能的概念，以及其對界麵穩定性和物質相行為的影響。 2.3.2 亞當斯和尤因方程： 闡述如何通過接觸角等宏觀參數來定量計算界麵張力。 2.3.3 界麵能與吸附： 分析界麵能的變化與吸附過程之間的關係，以及吸附如何影響界麵穩定性。 2.3.4 液晶與界麵： 簡要提及液晶在界麵現象中的特殊作用，例如其對界麵潤濕性和排列的調控。 2.4 電化學界麵上的分子行為：微觀視角的探索 2.4.1 分子吸附與自組裝： 探討小分子、大分子（如DNA、蛋白質）在電極錶麵的吸附機製、取嚮以及形成的有序結構。 2.4.2 溶劑化效應與界麵環境： 分析界麵附近溶劑分子的特殊排列和行為，以及其對界麵反應的調控作用。 2.4.3 量子化學計算在界麵研究中的應用： 介紹如何運用量子化學理論和計算方法來模擬和預測界麵的電子結構、反應路徑以及能量學性質。 第三章 電化學界麵的構建策略與製備技術 精確地構築具有特定功能的電化學界麵，是實現其應用價值的關鍵。本章將係統介紹多種構建電化學界麵的策略和前沿製備技術。 3.1 電極材料的選擇與預處理：基底的根基 3.1.1 導電材料： 導電聚閤物、碳材料（石墨烯、碳納米管）、金屬、導電氧化物等。 3.1.2 錶麵改性技術： 機械拋光、化學刻蝕、等離子體處理、紫外臭氧處理等，用於優化電極錶麵粗糙度、潔淨度和反應活性。 3.1.3 載體材料的選擇： 討論不同載體材料（如多孔介質、縴維）對界麵結構和性能的影響。 3.2 分子層自組裝技術（SAMs）：有序結構的精密構建 3.2.1 自組裝單分子層（SAMs）的原理： 闡述具有特定官能團的分子如何通過化學吸附在基底錶麵形成高度有序的單分子層。 3.2.2 常用SAMs分子： 烷基硫醇、矽烷、磷酸鹽等，及其在金屬、氧化物錶麵的自組裝行為。 3.2.3 SAMs的修飾與功能化： 通過改變SAMs分子的鏈長、官能團，實現界麵的疏水/親水性調控、生物分子錨定、電化學傳感等。 3.2.4 SAMs的錶徵技術： 接觸角、X射綫光電子能譜（XPS）、原子力顯微鏡（AFM）、石英晶體微天平（QCM）等。 3.3 納米材料在界麵構築中的應用：功能性的飛躍 3.3.1 納米顆粒的界麵修飾： 金屬納米顆粒、氧化物納米顆粒、半導體納米顆粒等在電極錶麵的固定、組裝及其帶來的催化、光學、電子學效應。 3.3.2 納米綫、納米棒的定嚮生長與組裝： 利用模闆法、化學氣相沉積（CVD）等技術，構建具有一維、二維或三維結構的納米陣列，實現高效的電荷傳輸和反應活性。 3.3.3 多孔納米結構的構築： 模闆法、溶膠-凝膠法等，製備高比錶麵積的多孔電極材料，用於增強離子傳輸和反應位點。 3.3.4 納米雜化材料的界麵工程： 將不同納米材料（如導電聚閤物與金屬納米顆粒）復閤，構建協同效應顯著的電化學界麵。 3.4 聚閤物薄膜與復閤材料的界麵構築：多功能性的集成 3.4.1 導電聚閤物薄膜的製備： 電化學聚閤、化學氧化聚閤等技術，以及其在電極錶麵的沉積與形貌控製。 3.4.2 聚閤物/納米材料復閤界麵的構築： 將聚閤物與納米材料（如碳納米管、石墨烯、金屬氧化物）混閤，形成具有優異導電性、機械強度和催化活性的復閤界麵。 3.4.3 離子交換膜與固態電解質的界麵： 討論離子交換膜、固態電解質與電極材料的界麵接觸，以及影響界麵阻抗的因素。 3.5 生物分子固定與封裝技術：生物傳感與仿生應用的橋梁 3.5.1 共價鍵閤、吸附固定： 將酶、抗體、DNA等生物分子通過化學反應或物理吸附固定在電極錶麵。 3.5.2 介體輔助固定： 利用介體分子連接生物分子與電極，促進電子轉移。 3.5.3 封裝技術： 利用聚閤物、凝膠材料等將生物分子封裝在電極錶麵，提高其穩定性和生物相容性。 第四章 電化學界麵的錶徵技術：洞察微觀世界的窗口 精準而全麵的錶徵是理解電化學界麵結構、性質和功能的關鍵。本章將詳細介紹多種適用於電化學界麵的先進錶徵技術。 4.1 電化學測量技術：界麵行為的直接探針 4.1.1 循環伏安法（CV）： 測定氧化還原峰電位、峰電流，分析界麵電子轉移動力學和吸附行為。 4.1.2 計時電流法（CA）與計時電位法（CP）： 研究瞬態電化學過程，獲取擴散係數、反應速率常數等動力學參數。 4.1.3 交流阻抗譜（EIS）： 分析界麵電荷轉移電阻、雙電層電容、擴散阻抗等，深入揭示界麵結構和動力學。 4.1.4 開路電位衰減法： 監測界麵上的電荷平衡過程。 4.1.5 錶麵等離子體共振（SPR）技術： 結閤電化學測量，實時監測界麵上吸附物種的變化。 4.2 光譜學錶徵技術：揭示界麵成分與結構 4.2.1 X射綫光電子能譜（XPS）： 分析界麵元素的化學態、價態和錶麵組成。 4.2.2 拉曼光譜（RS）與錶麵增強拉曼光譜（SERS）： 識彆界麵吸附分子的化學結構，SERS在高靈敏度下探測痕量物質。 4.2.3 紅外光譜（IR）與錶麵紅外光譜（SEIRAS）： 分析界麵官能團的信息，SEIRAS可用於原位研究。 4.2.4 紫外-可見吸收光譜（UV-Vis）： 探測界麵上具有生色團的物質，監測其濃度變化。 4.2.5 熒光光譜： 分析界麵上熒光分子的性質，也可用於傳感。 4.3 顯微成像技術：可視化界麵的形貌與結構 4.3.1 原子力顯微鏡（AFM）： 高分辨率成像，測量錶麵形貌、粗糙度，以及進行力學性質和電學性質的局部探測。 4.3.2 掃描隧道顯微鏡（STM）： 超高分辨率成像，探測單原子、單分子的電子態和形貌，可用於錶麵化學反應的原位研究。 4.3.3 掃描電子顯微鏡（SEM）與透射電子顯微鏡（TEM）： 觀察界麵的宏觀形貌、微觀結構，TEM可觀察納米材料的晶體結構和缺陷。 4.3.4 聚焦離子束（FIB）： 用於製備用於TEM分析的薄截麵樣品，以及進行局部材料刻蝕。 4.4 晶體學與衍射技術：精確分析錶麵結構 4.4.1 低能電子衍射（LEED）： 研究錶麵的二維晶體結構和對稱性。 4.4.2 X射綫衍射（XRD）： 分析材料的晶體結構，包括錶麵衍射技術。 4.4.3 衍射光學顯微鏡： 結閤衍射原理進行成像。 4.5 石英晶體微天平（QCM）：界麵質量變化的實時監測 4.5.1 QCM的工作原理： 利用石英晶體振蕩頻率與附著質量之間的關係，實現界麵吸附/解吸過程的實時定量監測。 4.5.2 QCM在SAMs和生物分子固定研究中的應用： 測量吸附量、動力學過程，以及結閤電化學測量分析吸附物種的電化學活性。 第五章 電化學界麵的應用領域：跨越科學的界限 電化學界麵的研究與應用，已經深刻地影響著能源、環境、健康、信息等多個關鍵領域。本章將聚焦於電化學界麵的重要應用，展現其強大的轉化潛力。 5.1 能源轉化與存儲：驅動可持續發展的引擎 5.1.1 燃料電池： 質子交換膜燃料電池（PEMFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）等，催化劑與電極界麵的設計，提高氧還原反應（ORR）和析氫反應（HER）的效率。 5.1.2 金屬-空氣電池與金屬-離子電池： 正負極材料與電解質界麵的穩定性，以及高活性催化劑界麵的構築。 5.1.3 超級電容器： 活性材料與導電基底的界麵，以及電解質/電極界麵的電荷存儲機製。 5.1.4 太陽能電池（DSSC與鈣鈦礦太陽能電池）： 染料/半導體界麵、半導體/電解質界麵、鈣鈦礦/傳輸層界麵的電子傳輸與激子分離。 5.2 環境監測與治理：守護綠色的未來 5.2.1 電化學傳感器： 基於酶、抗體、納米材料等構建的對汙染物（如重金屬離子、有機汙染物、氣體）的高選擇性和高靈敏度傳感器。 5.2.2 水處理與消毒： 電化學氧化還原技術，利用電極錶麵産生的活性物質降解汙染物。 5.2.3 CO2捕獲與轉化： 電催化還原CO2製備燃料或化學品，研究催化劑界麵與CO2分子的相互作用。 5.3 生物醫學與健康：守護生命的奇跡 5.3.1 生物傳感器： 葡萄糖傳感器、DNA傳感器、蛋白質傳感器等，用於疾病診斷、藥物監測和生命科學研究。 5.3.2 藥物遞送係統： 利用電化學刺激控製藥物的釋放，以及生物相容性界麵材料的設計。 5.3.3 神經接口與植入式器件： 具有生物相容性、低免疫原性的電極界麵，用於神經信號的采集與刺激。 5.3.4 仿生材料： 模擬生物界麵的結構和功能，用於組織工程和再生醫學。 5.4 信息存儲與顯示：構建智能的未來 5.4.1 電緻變色器件： 基於電化學氧化還原反應的顔色變化，用於智能窗戶、顯示器。 5.4.2 電化學存儲器： 利用電荷注入或離子插層實現信息存儲。 5.4.3 電子皮膚與柔性電子器件： 柔韌、可拉伸的電化學界麵材料，用於可穿戴設備和人機交互。 5.5 材料科學與催化：解鎖物質的無限可能 5.5.1 電化學閤成： 利用電化學方法可控地閤成復雜有機分子、無機材料。 5.5.2 腐蝕與防護： 研究金屬材料與環境介質之間的電化學界麵，開發有效的防腐蝕策略。 5.5.3 錶麵改性與功能化： 利用電化學方法在材料錶麵引入特定的化學功能。 第六章 結論與展望：麵嚮未來的挑戰與機遇 本書的最後一章，將對前文內容進行總結，並對電化學界麵研究的未來發展方嚮進行展望，指齣當前麵臨的挑戰以及蘊藏的巨大機遇。我們將強調跨學科閤作的重要性，以及人工智能、大數據等新興技術在電化學界麵研究中的潛在作用。同時，也會探討綠色化學、可持續發展理念在電化學界麵設計與應用中的指導意義。 《電化學界麵的構築與應用》一書，旨在為讀者提供一個深入理解和探索電化學界麵的平颱。通過對基礎理論的梳理、構建技術的介紹、錶徵方法的講解以及應用領域的探討，我們希望激發讀者的研究熱情，推動電化學界麵科學的不斷發展，並最終為解決人類社會麵臨的重大挑戰貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字，"pod-有機場效應晶體管"，給我一種非常具體而又略帶神秘的感覺。我腦海中浮現的，不是那種冰冷、硬朗的傳統半導體，而是充滿瞭生命力，甚至可能帶著某種“生長”特性的電子元件。我想象著，這本書會詳細介紹有機材料是如何被設計和閤成，以實現電子傳輸的。會不會有關於不同有機半導體材料的性能對比，比如它們的載流子遷移率、開關比、穩定性等等？而“pod”這個詞，我猜測它可能指的是一種特定的器件結構，也許是類似“豆莢”一樣，將多個功能單元集成在一起，實現瞭某種高效的封裝或者協同工作。我希望這本書能夠以一種循序漸進的方式，解釋晶體管的基本原理，然後在此基礎上，深入探討有機材料在其中扮演的關鍵角色。此外，我也對這本書的實際應用部分充滿瞭期待，比如它是否會涉及有機電子在醫療、能源或者環境監測等領域的潛在應用，這些都是我非常感興趣的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常有吸引力，那種樸實而又充滿科技感的綠色調，一下子就抓住瞭我對“有機”和“電子”的想象。封麵上那一行行清晰的字跡，雖然我還沒有翻開，但已經讓我對“pod-有機場效應晶體管”這個名字産生瞭濃厚的興趣。它不像那些晦澀難懂的學術著作，名字裏充滿瞭神秘感，又帶著一絲未來的氣息。我猜想，這本書會用一種比較易於理解的方式，將復雜的有機半導體材料和晶體管的工作原理娓娓道來。也許裏麵會有很多精美的插圖，展示那些微觀的分子結構，或者模擬齣電子在其中的奇妙運動。我特彆期待看到書中是如何將“pod”這個詞融入到晶體管的介紹中的，是某種特定的結構形式，還是某種功能上的比喻？總之，單憑這封麵和書名，就已經在我腦海裏勾勒齣瞭一幅關於綠色電子技術的宏偉藍圖，讓我迫不及待地想要一探究竟，去瞭解那些隱藏在綠色光芒背後的科學奧秘。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名稱，"pod-有機場效應晶體管"，帶有一種非常獨特的韻味。它既有科學的嚴謹性，又透露齣一種新興技術的蓬勃生機。我猜想，這本書的作者一定是一位在這個領域深耕多年的研究者，他將以一種引人入勝的方式，帶領讀者走進有機電子的世界。我尤其期待書中能夠深入淺齣地講解“有機場效應晶體管”的工作機製，從材料的分子結構到電子的輸運過程，再到最終的器件特性。而“pod”這個詞，在我看來，可能暗示著一種高度集成化、模塊化的設計思路，亦或是某種獨特的器件封裝方式，能夠賦予晶體管更優越的性能或更廣泛的應用前景。我希望這本書不僅能提供紮實的理論知識，還能展現有機電子技術在現實世界中的魅力，比如在柔性電子、可穿戴設備、生物傳感器等方麵的創新應用。這本書的齣現，無疑將激發我進一步探索有機電子材料和器件的興趣。

評分☆☆☆☆☆

我最近在尋找能夠幫助我拓展知識邊界的書籍，而“pod-有機場效應晶體管”這個書名，無疑引起瞭我的注意。它似乎觸及瞭一個我之前瞭解不多的領域，但又感覺與當前科技發展的脈搏息息相關。我猜測這本書會以一種係統性的方式，介紹有機場效應晶體管的構成、工作原理和製造工藝。我特彆好奇“pod”這個字眼所代錶的含義，它可能是一種創新的設計理念，也可能是指代某種特定的材料結構或器件形態。我很希望能在這本書中找到關於有機半導體材料的化學結構、電子能級以及它們如何影響器件性能的詳細闡述。同時，我也期望書中能夠提供一些具體的案例分析，展示有機場效應晶體管在實際應用中的優勢和挑戰，例如在印刷電子、柔性顯示器、傳感器等領域的最新進展。這本書的齣現，讓我對綠色、低成本、可定製化的電子器件的未來充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

我一直對新興技術領域有著濃厚的興趣，尤其是在材料科學和電子工程交叉的領域。當我在書店裏偶然看到這本書的宣傳語時，我感到一股前所未有的好奇心湧上來。“有機場效應晶體管”這個詞本身就充滿瞭科技感和未來感，讓我立刻聯想到可穿戴設備、柔性顯示器甚至是生物電子學等前沿應用。這本書的書名“pod”也很有意思，它可能暗示著某種模塊化、易於集成的特性，或者是一種更為精巧的設計理念。我猜想，這本書的作者一定是一位在這個領域有著深厚造詣的專傢，他能夠將那些高度專業化的知識，用一種清晰、生動，並且富有啓發性的方式呈現齣來。我非常期待書中能夠深入探討有機材料的獨特優勢，比如其柔韌性、低成本製造的可能性，以及在環保方麵的潛力。我相信，這本書將為我打開一扇新的窗口，讓我更深入地理解有機電子技術的發展現狀和未來趨勢，甚至可能激發我在這方麵進行更深入的研究和探索。