Nanoelectronics and Information Technology pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Waser, Rainer 编

出品人:

页数:995

译者:

出版时间:2005-5

价格:1422.00元

装帧:HRD

isbn号码:9783527405428

丛书系列:

图书标签:

纳米电子学
信息技术
纳米技术
电子器件
信息存储
计算技术
材料科学
微电子学
新兴技术
半导体

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具体描述

Providing an introduction to electronic materials and device concepts for the major areas of current and future information technology, the value of this book lies in its focus on the underlying principles. Illustrated by contemporary examples, these basic principles will hold, despite the rapid developments in this field, especially emphasizing nanoelectronics.

There is hardly any field where the links between basic

science and application are tighter than in nanoelectronics & information technology. As an example, the design of resonant tunneling transistors, single electron devices or molecular electronic structures is simply inconceivable without delving deep into quantum mechanics.

This textbook is primarily aimed at students of physics,

electrical engineering and information technology, as well as material science in their 3rd year and higher. It is equally of interest to professionals wanting a broader overview of this hot topic.

"Nanoelectronics and Information Technology" by Rainer Waser and his colleagues is an outstanding compendium of

information about an exciting new field. Owing to its high quality and complete coverage of the many topics in this area, this well referenced book will have a long and very useful life as a primary text for students experienced and new in nanoelectronics. It is a very impressive book." (Richard Siegel)

电子学与信息技术的历史回响：从真空管到量子比特的跨越书名：《电子学与信息技术的历史回响：从真空管到量子比特的跨越》作者： [虚构作者名称，例如：李明，张华] 出版社： [虚构出版社名称，例如：知识之桥出版社] --- 内容概述本书旨在全面梳理信息技术发展史中，那些与“纳米电子学”（Nanoelectronics）和“信息技术”（Information Technology）这两个核心领域并驾齐驱，但又具有独特技术路径和时代背景的先驱性技术、关键性发明及其深远影响。我们专注于那些奠定了现代信息社会基础，但其本身并非纳米尺度器件或当代计算范式的学科和设备。全书结构围绕电子学发展早期的机械与机电阶段、真空电子管的黄金时代、晶体管的革命初期、早期信息存储与传输系统的演进，以及数字逻辑与早期计算机的结构设计等关键节点展开。我们力求通过详实的史料和深入的技术分析，展现一个不同于当前主流技术叙事的、丰富多彩的电子信息发展图景。第一部分：电子学的黎明——机械与机电时代的遗音（约 300 字）在半导体和集成电路出现之前，电子学的应用是与机械和机电控制紧密结合的。本部分追溯了电学原理如何开始被用于信号处理和控制系统，重点考察了早期的继电器技术和模拟计算设备。关键章节： 1. 电磁继电器与开关理论的萌芽：探讨早期的电报系统、电话交换局中的继电器矩阵，以及它们如何首次实现了远程、可编程的逻辑操作。分析继电器响应速度的物理限制，以及机械磨损对信息处理可靠性的挑战。 2. 模拟计算的辉煌：详细介绍用于解微分方程的机械积分器（如万能机械计算机）和早期电气模拟计算机。重点分析这些设备如何通过物理定律的类比来模拟复杂系统，以及它们在二战期间对弹道学和航空工程的贡献。 3. 信号的初级传输：考察早期的音频放大和无线电通信技术中，电磁感应和线圈耦合的应用，这些技术虽然不涉及固体物理，却是电流控制思想的早期实践。第二部分：真空电子管的黄金时代——放大与振荡的统治（约 450 字）真空管是第一个能够有效进行电流放大和高速开关的电子器件，它定义了二十世纪上半叶的电子学面貌。本部分深入剖析了二极管、三极管及其衍生器件的工作原理、制造挑战以及在不同领域的广泛应用。关键章节： 1. 三极管的诞生与放大原理：详细阐述李·德·福雷斯特（Lee de Forest）的发明，分析其栅极控制电流的物理机制。研究早期的电源设计和热阴极发射技术，以及这些技术如何推动了长距离电话和广播电视的实现。 2. 射频电子学与超异论管的突破：探讨如何通过增加控制电极（如四极管、五极管）来克服三极管的寄生电容和二次电子发射问题。重点分析这些高频管在雷达系统和早期微波通信中的应用，这些应用对频率的控制要求极高，远超当时的机械能力。 3. 数字逻辑的雏形：分析如何使用真空管构建基于布尔逻辑的早期电子计算模型，例如早期的火力控制计算机。讨论真空管阵列的功耗、体积和寿命限制，这些限制最终促成了固体器件的研发。 4. 电子束显示技术：深入研究阴极射线管（CRT）的工作原理，包括电子枪的设计、偏转系统的控制以及荧光屏材料的选择。CRT不仅是显示设备，也是示波器、雷达屏幕的核心，代表了高精度电子束控制的巅峰。第三部分：信息存储与早期编码（约 400 字）在集成电路出现之前，信息存储和处理依赖于各种非固态、非纳米尺度的物理现象。本部分关注的是那些在现代固态存储器出现前，占据主导地位的存储和编码技术。关键章节： 1. 磁记录技术的前身：详述磁带、磁鼓存储器的发展。分析磁性材料的磁畴特性如何被用于二进制数据的非易失性存储，以及早期读写头的机械精度要求。比较磁鼓与磁鼓在访问时间和存储密度上的权衡。 2. 穿孔卡与穿孔纸带系统：考察霍勒里斯（Hollerith）系统在数据处理中的核心地位。分析这些机械/机电混合系统如何进行数据输入、排序和制表，并将其与早期电子计算设备（如ENIAC）的数据输入需求联系起来。 3. 延迟线存储器（水银）：详细介绍利用声波在水银中传播的原理来实现延迟存储的技术。分析其工作频率的限制，以及工程师如何克服温度波动对声速稳定性的影响，从而维持数据的完整性。第四部分：数字计算的结构奠基（约 350 字）本部分将目光投向早期计算机的架构设计，这些设计思想在很大程度上独立于半导体工艺的进步，是纯粹的系统工程和逻辑理论的体现。关键章节： 1. 冯·诺依曼架构的早期实现：分析存储程序概念（Stored Program Concept）如何从理论走向实践，以及早期使用真空管和继电器实现的计算机（如EDSAC、UNIVAC I）在内存组织和指令集设计上所做的妥协与创新。 2. 数字逻辑的代数基础：回顾香农（Shannon）将布尔代数应用于继电器电路的思想。探讨在没有硅芯片的情况下，如何通过复杂的电路布局和冗余设计来保证逻辑门的可靠性。 3. 早期编程与汇编语言：讨论早期的机器码编程的艰巨性，以及第一代汇编语言和高级语言（如FORTRAN的早期版本）的出现如何开始抽象化硬件的底层复杂性，为后续的信息技术发展铺平道路。 --- 本书通过聚焦于这些经典且复杂的机电、真空管和模拟系统，为读者构建了一个理解现代信息技术进步的坚实历史背景。它展示了人类在克服物理限制、实现信息控制与传输过程中所付出的巨大努力和创造力，这些努力和创造力远早于当前我们习以为常的纳米级集成电路时代。