Fundamentals of Contamination Control pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Society of Photo Optical

作者:Tribble, Alan C.

出品人:

页数:176

译者:

出版时间:

价格:48

装帧:Pap

isbn号码:9780819438447

丛书系列:

图书标签:

• Contamination Control
• Cleanroom Technology
• Particle Counting
• Airborne Particles
• Surface Contamination
• Microbiology
• Sterilization
• GMP
• Pharmaceutical Manufacturing
• Semiconductor Manufacturing

好的，这是一份为您撰写的图书简介，内容围绕《Fundamentals of Contamination Control》的替代主题展开，旨在提供深度和专业性，同时避免提及原书中的任何信息。 --- 《先进材料表面工程与界面调控：从基础理论到前沿应用》 简介： 在二十一世纪的科技浪潮中，材料科学已不再仅仅关注宏观力学性能，而是日益聚焦于材料的微观和纳米尺度的表面特性。《先进材料表面工程与界面调控：从基础理论到前沿应用》深入探讨了构建和理解现代高技术产品性能基石——材料表面与界面——所必需的复杂科学原理和工程实践。本书旨在为材料科学家、工程师以及相关领域的研究人员提供一个全面、深入且具有前瞻性的知识框架，覆盖从原子尺度调控到宏观系统集成所需的关键技术。 本书的核心在于“界面调控”的概念，即通过精确控制材料边界处的物理、化学和电子结构，实现对材料整体功能（如催化活性、生物相容性、电子传输效率、耐腐蚀性等）的定制化设计。我们相信，理解和驾驭界面是实现下一代技术突破的关键。 --- 第一部分：表面科学的理论基础与表征技术（The Theoretical Foundation and Characterization） 本部分为深入理解表面工程奠定了坚实的理论基础，并详细介绍了用于解析界面结构和化学环境的先进表征工具。 第一章：表面能与界面热力学 本章首先回顾了表面张力和表面能的经典理论，如吉布斯吸附等温线，并将其扩展到复杂多相系统的界面热力学平衡。重点讨论了非平衡态下的表面演化动力学，包括重构、扩散以及热力学驱动的相分离现象。我们详细分析了影响界面能的关键因素，如晶格失配、电子云分布及表面缺陷密度，并引入了密度泛函理论（DFT）计算在预测稳定界面结构中的应用。 第二章：先进表面分析技术：高空间和高能量分辨率 本章系统梳理了用于分析材料表面和近表面区域的尖端表征技术。不同于宏观分析，本章专注于那些能提供原子级空间分辨和/或元素特异性信息的工具。 电子光谱学深度剖析： 涵盖X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）和紫外光电子能谱（UPS）的最新发展，重点讲解如何通过角度分辨技术确定化学键合环境和轨道杂化情况。 扫描探针显微镜（SPM）的最新进展： 深入探讨了原子力显微镜（AFM）在力学成像、静电力显微镜（EFM）在电场分布分析中的应用，以及扫描隧道显微镜（STM）在原子操纵和电子态成像上的前沿进展。 质谱与离子束技术： 详细介绍了二次离子质谱（SIMS）在深度剖析和同位素示踪中的高灵敏度应用，以及聚焦离子束（FIB）在样品制备和原位损伤研究中的作用。 --- 第二部分：界面工程与功能化策略（Interface Engineering and Functionalization Strategies） 本部分转向具体的工程实践，探讨如何通过可控的物理和化学过程来构建具有特定功能的界面。 第三章：薄膜沉积技术与原子层控制 本章聚焦于如何精确控制薄膜生长的厚度和化学组成。 物理气相沉积（PVD）的高级形态控制： 详细分析了磁控溅射（Sputtering）和电子束蒸发（E-beam Evaporation）在实现超薄、梯度膜生长中的工艺参数优化，特别是对薄膜内应力和晶粒取向的影响。 化学气相沉积（CVD）与原子层沉积（ALD）： ALD作为实现原子级厚度控制的黄金标准，被给予重点讨论。本章深入剖析了ALD的反应机理、表面自限制过程，并展示了如何利用多组分ALD实现复杂氧化物和复合材料的精确构建。 溶液法与自组装： 探讨了溶液处理技术（如旋涂、浸涂）在低成本、大面积制备中的潜力，并重点介绍了单分子层（SAMs）的化学吸附和有序自组装过程，及其在表面润湿性和电子传输层构建中的应用。 第四章：化学功能化与表面改性 本章关注通过化学反应在材料表面引入目标官能团或改变其电化学特性。 表面接枝与聚合物界面： 讨论了“点击化学”和光引发聚合等技术如何将特定功能性聚合物链选择性地锚定到无机或金属表面，以调控生物相容性或耐磨损性。 电化学表面转化： 针对金属和半导体，本章详细分析了阳极氧化、电化学沉积等方法如何精确控制氧化层或沉积层相组成与厚度。 等离子体辅助改性： 低温等离子体处理在表面清洁、活化和引入含氮、含氟基团方面的应用，以及如何通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）制备功能性非晶薄膜。 --- 第三部分：界面工程在关键技术中的前沿应用（Frontier Applications in Key Technologies） 本部分将理论和工程实践相结合，展示了先进界面调控技术在当前最热门的科技领域中的实际案例和未来潜力。 第五章：能源转换与储存界面的优化 高性能电池和燃料电池的瓶颈往往在于电极与电解质之间的界面阻抗。 固态电池界面： 重点研究了固态电解质与锂金属或高镍正极之间的界面稳定性问题，包括界面阻抗的形成机制和抑制策略（如原位形成的界面保护层）。 光电催化界面设计： 讨论了如何通过构建异质结结构（如p-n结、I-II型界面）来优化光生载流子的分离和迁移效率，从而提升水分解或二氧化碳还原的性能。 高效热界面材料（TIMs）： 分析了如何通过纳米填料和界面粘结技术，最大化热导率和降低接触热阻，以应对高功率电子设备的热管理挑战。 第六章：生物电子学与植入式器件的界面兼容性 在生物医学领域，材料与活体环境的直接接触界面是决定器件寿命和功能的核心。 生物相容性与生物活性界面： 探讨了如何利用亲水性聚合物涂层或图案化表面来减少非特异性蛋白吸附，以及如何通过化学修饰来引导细胞粘附和分化。 神经电极的长期稳定化： 研究了用于脑机接口（BCI）的电极材料，重点关注界面电荷转移电阻的稳定化，通过导电聚合物或纳米结构修饰来提高信号采集的信噪比和长期可靠性。 微流控芯片的表面功能化： 讨论了如何对芯片内部通道进行表面处理，以实现对特定生物分子或细胞群体的特异性捕获、分离或培养。 第七章：半导体器件的可靠性与缺陷工程 在微纳电子学中，界面缺陷是导致器件性能衰减和失效的主要原因。 高K介质与金属栅极界面： 深入分析了在先进CMOS结构中，栅极氧化层与半导体衬底之间的界面态密度（Dit）的控制策略，以及如何通过后处理退火或界面钝化层来最小化陷阱效应。 新型二维材料的接触工程： 研究了如何将石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）等二维材料与传统金属电极构建低电阻欧姆接触，这是实现其全潜力应用的关键。 先进封装中的界面失效分析： 讨论了在封装过程中，由于热膨胀系数失配或化学反应导致的芯片与封装材料界面失效模式，包括空洞形成、晶界迁移和界面应力集中。 --- 结论：面向未来界面智能化的展望 本书的最后部分展望了界面科学的未来方向，包括基于人工智能的界面结构预测、原位实时监测技术的发展，以及“活性界面”的概念——即界面本身可以感知环境变化并主动响应（如自修复或自适应功能）。《先进材料表面工程与界面调控》不仅是一本教科书，更是一份对未来材料科学和工程学发展趋势的深度路线图。 --- 目标读者： 材料科学与工程、化学、物理学、电子工程、生物医学工程等领域的研究生、博士后、专业工程师及资深研究人员。

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