新型氧化鋅基光電材料 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蔣大勇 著

圖書標籤:

• 氧化鋅
• 光電材料
• 新型材料
• 半導體
• 光物理
• 材料科學
• 納米材料
• 薄膜技術
• 器件物理
• 發光材料

店鋪： 天泰尚圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111446941

商品編碼：29643308536

包裝：平裝

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：新型氧化鋅基光電材料

定價：28元

作者：蔣大勇

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787111446941

字數：

頁碼：103

版次：1

裝幀：平裝

開本：16

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《新型氧化鋅基光電材料》介紹瞭新型氧化鋅基光電材料的製造工藝和應用狀況。《新型氧化鋅基光電材料》主要對MSM結構ZnO肖特基型紫外光電探測器、可見盲與太陽盲MgZnO紫外光電探測器、n-ZnO/p-NiO異質結、高溫高壓下MgZnO的製備、高溫高壓下ZnO低阻透明陶瓷的製備、高溫高壓下p型ZnO陶瓷的製備、Sn摻雜ZnO納米綫和Sn、Mn共摻雜等進行瞭深入的分析和探討。《新型氧化鋅基光電材料》可供從事新型ZnO基光電材料研究、開發、生産的科技工作者以及相關專業的本科生、研究生閱讀參考。

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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《新型氧化鋅基光電材料》 一、 材料概述與研究背景 在現代科技飛速發展的浪潮中，光電材料以其在能源轉換、信息存儲、顯示技術以及傳感器等領域的關鍵作用，成為學術界和工業界的研究熱點。氧化鋅（ZnO），作為一種性能優異的寬禁帶（Eg ≈ 3.37 eV）半導體材料，因其獨特的物理化學性質，如良好的光學透過性、高載流子遷移率、以及在紫外區域的強烈激子發光等，為開發新一代光電器件提供瞭堅實的基礎。 長期以來，氧化鋅及其衍生物在光電器件中的應用研究取得瞭顯著進展。然而，隨著技術的不斷演進，傳統氧化鋅材料在某些方麵的性能瓶頸逐漸顯現，例如激子結閤能的優化、發光效率的提升、以及對特定波長光照的響應靈敏度等。這些挑戰促使研究人員不斷探索新型氧化鋅基光電材料，旨在突破現有技術的局限，實現更高性能、更廣泛應用的光電器件。 本書《新型氧化鋅基光電材料》正是應時代需求而生，它並非簡單羅列現有氧化鋅材料的性質，而是著眼於“新型”二字，深入探討如何通過材料設計、結構調控、組分優化以及復閤化等手段，賦予氧化鋅材料以全新的、更優越的光電性能。本書旨在全麵、深入地介紹當前在氧化鋅基光電材料領域取得的最新研究成果和前沿技術，為相關領域的科研人員、工程師以及對該領域感興趣的學生提供一份詳實的參考資料。 二、 材料的製備與錶徵技術 本書首先將係統性地介紹各種新型氧化鋅基光電材料的製備方法。這包括但不限於： 薄膜製備技術： 詳述脈衝激光沉積（PLD）、磁控濺射（MS）、化學氣相沉積（CVD）、原子層沉積（ALD）等主流薄膜生長技術在製備高質量氧化鋅基薄膜中的應用，重點關注如何通過工藝參數的優化（如基底溫度、反應氣體壓強、沉積速率等）來控製薄膜的結晶度、錶麵形貌以及載流子濃度。 納米結構製備技術： 深入探討一維納米結構（如納米綫、納米棒、納米帶）、二維納米結構（如納米片、納米盤）以及零維納米結構（如量子點）的閤成方法，包括水熱/溶劑熱法、模闆法、蒸發-冷凝法、以及自組裝技術。重點分析不同製備方法對納米結構形貌、尺寸以及光學和電學特性的影響。 復閤材料製備： 介紹如何通過將氧化鋅與其他半導體材料（如CdS、TiO2、Ga2O3）、金屬納米粒子、碳材料（如石墨烯、碳納米管）或聚閤物進行復閤，來協同提升材料的光電性能。詳細闡述復閤過程中界麵工程、量子尺寸效應以及異質結形成等關鍵因素。 摻雜與缺陷工程： 詳細闡述通過引入不同元素（如Mg, Al, In, Ga, N, F等）進行摻雜，或通過控製氧空位、金屬間隙等缺陷濃度，來調節氧化鋅的能帶結構、載流子類型和濃度，從而優化其導電性和光學性質。 在材料製備的基礎上，本書將係統性地介紹用於錶徵這些新型氧化鋅基光電材料的先進技術，以全麵理解其結構、光學和電學特性： 結構錶徵： X射綫衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、原子力顯微鏡（AFM）等，用於分析材料的晶體結構、微觀形貌、納米尺寸和錶麵粗糙度。 化學組分與電子態錶徵： X射綫光電子能譜（XPS）、俄歇電子能譜（AES）、能量色散X射綫譜（EDX）等，用於確定材料的化學組分、元素價態以及錶麵化學環境。 光學性能錶徵： 紫外-可見吸收光譜（UV-Vis）、光緻發光光譜（PL）、拉曼光譜、傅裏葉變換紅外光譜（FTIR）等，用於研究材料的吸收特性、發光機製、激子行為、光學帶隙以及聲子散射。 電學性能錶徵： 霍爾效應測量、四探針法、開爾文探針力顯微鏡（KPFM）等，用於測量材料的載流子濃度、遷移率、電阻率、功函數以及錶麵電勢分布。 光電性能關聯分析： 結閤多種錶徵手段，深入分析材料的結構、化學狀態與光電性能之間的內在聯係，揭示影響器件性能的關鍵因素。 三、 新型氧化鋅基光電材料的設計理念與性能優化 本書的核心內容將聚焦於“新型”氧化鋅基光電材料的設計理念和性能優化策略。我們將從多個維度深入探討： 寬禁帶調控與紫外光電器件： 固溶體材料： 深入研究MgZnO、ZnMgO等固溶體材料的製備與性能，通過調節Mg的含量來有效調控其光學帶隙，使其適用於深紫外（DUV）光電探測器、紫外LED以及紫外激光器的研發。 納米結構工程： 探討通過控製ZnO納米結構（如納米綫、納米片）的尺寸和形貌，實現其光學帶隙的量子尺寸調控，從而使其對特定紫外波段的光敏感。 缺陷工程與導電性增強： 分析氧空位、金屬間隙等固有缺陷對ZnO導電性的影響，並研究通過摻雜或熱處理等方法，精確控製缺陷濃度，以優化載流子濃度和遷移率，提高導電性能。 發光性能的提升與全色發光： 激子發光增強： 探討通過鈍化錶麵缺陷、引入鈍化層（如Al2O3、SiO2）或構築ZnO/ZnMgO超晶格結構，來抑製非輻射躍遷，顯著提升ZnO的紫外激子發光效率。 可見光發光調控： 深入研究ZnO中氧空位、金屬間隙等缺陷與可見光發光（綠光、黃光等）的關聯，探索通過精確控製缺陷類型和密度，實現ZnO基可見光發光材料的設計，並進一步研究其在LED和顯示領域的應用潛力。 摻雜誘導發光： 介紹通過引入稀土元素（如Eu, Tb, Dy）或過渡金屬元素（如Mn, Fe）摻雜，實現ZnO的特徵發光，構建高效的摻雜發光材料，為開發彩色LED提供新的途徑。 載流子傳輸與高效光電器件： 高遷移率溝道材料： 深入研究ZnO納米綫、納米帶等低維結構在場效應晶體管（FET）中的應用，重點關注如何通過優化生長條件、錶麵修飾和柵介質設計，實現高載流子遷移率，提升器件的開關比和響應速度。 透明導電氧化物（TCO）的改進： 探討新型摻雜體係（如In-Ga-Zn-O, IGZO；Al-doped ZnO, AZO）在透明導電薄膜方麵的性能提升，以及其在薄膜太陽能電池、觸摸屏和OLED中的應用。 異質結與p型ZnO研究： 深入分析ZnO基異質結（如ZnO/GaN, ZnO/Si）的界麵特性和載流子傳輸機製，以及開發穩定的p型ZnO材料麵臨的挑戰與可能的解決方案，為構建高性能光電器件奠定基礎。 復閤材料的協同效應與多功能化： ZnO/聚閤物復閤材料： 介紹將ZnO納米結構與導電聚閤物（如PEDOT:PSS）或光敏聚閤物復閤，用於柔性光電器件、光電傳感器和光伏電池。分析界麵電荷轉移和能量轉移過程。 ZnO/碳材料復閤材料： 探討ZnO與石墨烯、碳納米管的復閤，利用碳材料優異的導電性和大的比錶麵積，提升ZnO基光電器件的載流子收集效率和光催化活性。 ZnO/其他半導體復閤材料： 研究ZnO與TiO2、CdS、WS2等半導體的異質結構建，利用能帶失配形成內建電場，促進光生載流子的分離和傳輸，提高光電轉換效率。 四、 新型氧化鋅基光電材料的應用前景展望 本書的最後部分將著眼於未來，深入探討新型氧化鋅基光電材料在各個領域的廣闊應用前景： 高性能光電器件： 紫外光電探測器： 介紹基於ZnO納米結構和固溶體的寬譜、高響應、高靈敏度紫外光電探測器的設計和製備，其在光通信、火焰探測、環境監測等領域的應用。 LED和激光器： 展望基於新型ZnO基材料的高效紫外/可見光LED和激光器的發展，包括全色LED和深紫外激光的實現。 薄膜太陽能電池： 討論ZnO基透明導電薄膜和緩衝層在薄膜太陽能電池（如CIGS、CdTe、有機太陽能電池）中的作用，以及開發新型ZnO基光伏材料的潛力。 傳感器技術： 氣體傳感器： 探討ZnO納米結構在氣體傳感器中的應用，利用其對特定氣體分子的吸附和催化作用，實現對有毒有害氣體的靈敏檢測。 生物傳感器： 研究將ZnO材料與其他生物識彆元件（如酶、抗體）結閤，開發高靈敏度和選擇性的生物傳感器，用於疾病診斷和環境監測。 壓力和力傳感器： 介紹利用ZnO壓電效應和納米結構，開發高靈敏度的壓電納米發電機和力傳感器。 柔性與可穿戴電子設備： 柔性顯示： 探討ZnO基薄膜材料在柔性顯示屏中的應用，如柔性LED、OLED和電子紙。 可穿戴傳感器： 介紹將ZnO基光電器件集成到可穿戴設備中，實現對生理信號、環境參數的實時監測。 其他新興應用： 光催化： 探討ZnO基材料在光催化降解汙染物、水分解製氫、二氧化碳還原等綠色能源和環境保護領域的應用。 信息存儲： 研究ZnO基材料在非易失性存儲器和光存儲介質方麵的潛力。 結論 《新型氧化鋅基光電材料》一書，旨在係統性地梳理和介紹這一前沿研究領域的核心進展。通過對材料的製備、錶徵、設計理念、性能優化以及未來應用的全麵闡述，本書期望能夠激發更多研究者對氧化鋅基光電材料的興趣，推動該領域的研究嚮更深入、更廣泛的方嚮發展，並最終為人類社會在能源、信息、環境和健康等多個領域帶來革命性的技術進步。本書內容嚴謹，邏輯清晰，力求為讀者提供一份全麵、深入、前瞻性的專業參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版透著一股濃厚的專業氣息，每一頁都密密麻麻地印滿瞭專業術語和參考文獻引用，這無疑彰顯瞭其學術價值。然而，我個人認為，在介紹新型氧化鋅基光電材料時，或許可以更側重於“創新點”和“應用前景”的描繪，而不是僅僅堆砌實驗數據。例如，我一直在尋找關於氧化鋅在生物傳感或醫療診斷方麵的潛力，比如它如何與活體組織進行無害的交互，或者它是否能被設計成體內光動力治療的載體。這種跨學科的應用往往是最能激發大眾興趣的地方。這本書的論述方式似乎過於聚焦於材料本身的電學和光學特性，導緻我在閱讀過程中，很難將書中的理論與我所能想象到的未來技術場景聯係起來。我總是在想，這些“新型”材料最終要解決的是現實世界中的什麼具體問題？如果每一章的結尾都能有一個“展望未來應用”的小節，哪怕隻是一個簡短的設想，也會極大地提升閱讀體驗，讓讀者感受到自己正在觸碰未來科技的脈搏，而非僅僅是在閱讀一份詳盡的實驗報告。

評分☆☆☆☆☆

我對《新型氧化鋅基光電材料》的整體印象是——極度專業，但略顯冰冷。它似乎完全麵嚮的是已經建立瞭紮實基礎知識的研究群體。對我這樣的業餘愛好者而言，書中缺乏對“為什麼是氧化鋅”的感性認識。比如，能不能用一種非常形象的語言來描述一下氧化鋅的壓電效應和光電效應是如何共存且相互作用的？或者，書中能否加入一些曆史性的迴顧，比如早期的晶體生長技術是如何限製瞭氧化鋅性能的發揮，直到近十年哪些關鍵技術突破纔使得新型光電器件成為可能？這種關於“技術演進”的敘事，往往比純粹的理論闡述更能抓住讀者的心。我總覺得，好的科普或專業書籍，應該在傳授知識的同時，激發讀者的好奇心和敬畏感。這本書在知識的深度上無可挑剔，但在“點燃學習熱情”的層麵上，我感覺它還有提升的空間，可能需要更多的案例研究和更具人文關懷的敘事方式來平衡其艱深的科學內容。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的深度遠超齣瞭我預期的理解範疇，它更像是一本為博士生準備的教科書或研究手冊。我試圖去理解其中關於缺陷工程對載流子遷移率影響的章節，但缺乏必要的背景知識，讀起來就像在啃一塊硬骨頭。我一直在尋找一些關於氧化鋅作為透明導電膜的替代方案的探討，特彆是它在可見光透過率和錶麵電阻率之間的權衡取捨。我希望書中能夠更清晰地劃分齣哪些是氧化鋅已經成熟的傳統應用，哪些是真正“新型”的突破點，這樣我可以更有針對性地去學習。此外，書中對不同摻雜劑（如鋁、鎵）對材料性能影響的分析似乎是基於實驗結果的羅列，而不是深入探討這些雜原子是如何在晶格中定位，並從原子尺度上重塑材料能帶結構的原因。這種自上而下的敘事結構，使得讀者很難體會到材料設計中的“匠心”和“直覺”，而這些往往是科學發現中最迷人的部分。

評分☆☆☆☆☆

這本《新型氧化鋅基光電材料》的書籍，從目錄上看，似乎是一本非常前沿和專業的科技讀物，但作為一名對基礎物理和材料科學抱有濃厚興趣的普通讀者，我感覺這本書的內容深度對於我來說還是有些難以企及的。我原本期待能看到一些關於氧化鋅在日常電子産品中應用的曆史沿革，比如它如何一步步被發掘齣光電特性，以及一些更直觀的、基於常見生活場景的案例分析。比如，能不能用更形象的比喻來解釋一下“帶隙”的概念，或者展示一下氧化鋅納米結構是如何通過簡單的化學反應在實驗室中“生長”齣來的過程，這樣即使是跨專業的讀者也能有所收獲。我對書中可能深入探討的量子效率、載流子復閤機製等高階理論感到有些望而卻步。我更希望看到一些關於材料製備工藝的“故事”，比如早期科學傢在探索不同溫度、不同氣氛下氧化鋅晶體結構變化時的那些麯摺和靈光乍現的瞬間。這本書似乎更傾嚮於直接拋齣最尖端的研究成果和復雜的物理模型，這使得它更像是為已經深耕該領域的專傢準備的，對於我們這些想要“入門”或者“拓展視野”的讀者來說，缺乏一個足夠的鋪墊和引導。希望未來的版本能增加一些基礎知識迴顧和曆史背景介紹，讓知識的汲取過程更加平滑和引人入勝。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本厚厚的《新型氧化鋅基光電材料》，我首先被其嚴謹的學術氣息所震撼，但閱讀幾頁後，我不得不承認，這本書的內容對我目前的知識儲備構成瞭不小的挑戰。我注意到書中有大量的公式推導和復雜的能帶結構圖示，這些無疑是科研人員進行嚴謹論證的基石，但對於我這種更偏嚮應用和設計層麵的學習者來說，理解這些微觀層麵的物理過程非常吃力。我非常好奇的是，書中是否探討過氧化鋅材料在實際工業化生産中所麵臨的規模化挑戰？比如，如何保證大批量生産的器件在性能上的一緻性？又或者，書中是否提到瞭在柔性電子設備中，氧化鋅薄膜如何應對反復的機械彎麯而不發生性能衰減？我的興趣點更多地集中在“如何將實驗室裏的優異性能轉化為可靠的商業産品”這個轉化鏈條上。這本書似乎將精力完全放在瞭“為什麼有效”的理論探索上，而忽略瞭“如何高效實現”的工程實踐討論。如果能加入一些關於成本效益分析、環境影響評估或者與其他光電材料（如鈣鈦礦或有機半導體）的橫嚮對比章節，或許能讓這本書的受眾麵更廣，不僅僅局限於純粹的理論研究者。