Nitrides with Nonpolar Surfaces pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Paskova, Tanya (EDT)

出品人:

页数:464

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价格:1621.00 元

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isbn号码:9783527407682

丛书系列:

图书标签:

• 氮化物
• 非极性表面
• 材料科学
• 晶体生长
• 薄膜
• 半导体
• 表面物理
• 化学气相沉积
• 氮化镓
• 氮化铝

氮化物与非极性表面：一个多维度探索 本书并非直接聚焦于“Nitrides with Nonpolar Surfaces”这一特定主题，而是从更广阔的视角出发，深入探讨了一系列与无机氮化物材料及其表面性质密切相关的科学领域。我们的目标是为读者呈现一个全面而深刻的理解，不仅包含这些材料本身的特性，更强调了其表面在实际应用中的关键作用。 第一部分：无机氮化物材料的基石 我们首先将读者引入无机氮化物的迷人世界。这一部分将详细介绍氮化物材料的基本分类、结构特点以及形成机制。从简单的一元氮化物，如氮化锂、氮化铝，到结构更为复杂的二元、三元甚至多元氮化物，我们将逐一剖析它们的晶体结构，例如闪锌矿型、纤锌矿型、石盐型等。读者将了解到不同结构对材料宏观性质的影响，以及如何通过控制合成条件来获得特定晶体结构。 此外，我们将深入探讨无机氮化物的化学键合特性。氮原子与金属或非金属原子之间的共价键和离子键的比例，对氮化物的稳定性和反应活性有着决定性的影响。我们将介绍各种先进的表征技术，如X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）以及X射线光电子能谱（XPS），来揭示氮化物的微观结构和化学组成。 在材料的制备方面，本书将系统介绍目前主流的合成方法，包括固相反应法、气相沉积法（CVD、PVD）、水热/溶剂热法、以及近年来兴起的自组装法等。每种方法都有其独特的优势和局限性，我们将对它们的适用范围、工艺参数控制以及产物形貌进行详细的阐述，为研究者和工程师提供宝贵的参考。 第二部分：理解表面——无机氮化物的另一面 当我们将目光从体相材料转向其表面时，一个全新的、充满机遇的世界展现在眼前。第二部分将聚焦于无机氮化物材料的表面性质。我们将从理论层面，介绍表面能、表面缺陷、表面重构等基本概念，并解释它们如何影响材料的吸附、催化、光学和电子学性能。 在实践层面，本书将详细讨论如何表征氮化物表面的原子结构、化学状态以及电子态。除了第一部分提到的XPS，我们还将介绍俄歇电子能谱（AES）、低能电子衍射（LEED）、扫描隧道显微镜（STM）等技术，它们能够提供原子尺度的表面信息。 这一部分的一个重要侧重点将是 “非极性表面” 的概念。我们将深入探讨为什么某些氮化物晶面表现出非极性特征，以及这些非极性表面如何影响材料的生长模式、催化活性以及与周围环境的相互作用。例如，在纤锌矿结构中，（0001）和（000-1）这样的极性表面通常会伴随表面偶极子，容易发生表面重构或产生表面缺陷。而其他的晶面，如（10-10）等，则可能表现出非极性特征，其表面原子排列更为对称，表面能可能更低，从而在特定应用中展现出独特的优势。我们将通过具体的例子，如氮化镓（GaN）和氮化铝（AlN）等，来阐释不同晶面下的原子排布及其由此产生的表面性质差异。 第三部分：表面工程与应用驱动 第三部分将是本书的亮点，我们将重点关注如何通过 “表面工程” 来调控无机氮化物的性能，以满足日益增长的应用需求。表面工程不仅仅是对现有表面进行修饰，更包括主动设计和构建具有特定功能的表面。 我们将深入探讨各种表面改性技术，例如： 化学修饰： 包括表面氧化、还原、配位、掺杂等，旨在改变表面的化学活性、吸附能力或电子性质。 物理沉积： 如原子层沉积（ALD）、分子束外延（MBE）等，用于在氮化物表面生长超薄功能层，如绝缘层、半导体层或金属层，以构建异质结或复合材料。 等离子体处理： 利用等离子体中的活性粒子对氮化物表面进行刻蚀、活化或沉积，实现高效的表面改性。 纳米结构化： 将氮化物材料制备成纳米线、纳米片、量子点等纳米结构，显著增加比表面积，并赋予其独特的量子尺寸效应和表面效应。 这些表面工程技术将如何转化为实际应用，是本部分的核心。我们将围绕以下几个关键领域展开讨论： 半导体器件： 氮化物材料，特别是GaN及其固溶体，是制造高性能电力电子器件和射频器件的关键材料。我们将重点关注其表面在异质结生长、接触电阻优化、表面钝化以及载流子传输中的作用。例如，在GaN基高电子迁移率晶体管（HEMT）中，界面处的极性失配会产生二维电子气，而非极性表面的引入或调控，对于理解和优化器件性能至关重要。 催化与能源： 氮化物材料因其优异的化学稳定性和独特的电子结构，在催化领域展现出巨大的潜力，如析氢反应、析氧反应、CO2还原等。我们将深入探讨氮化物表面催化活性位点的形成、负载型催化剂的设计以及活性物种在非极性表面的吸附与反应机制。 发光材料与传感器： 氮化物材料，如InGaN，是高性能LED和激光器的核心。本书将探讨其表面质量对发光效率、色纯度以及器件寿命的影响。同时，我们将介绍氮化物在气体传感器、生物传感器等领域的应用，并分析其表面对目标物的识别和响应机制。 先进陶瓷与复合材料： 氮化物的优异机械性能、耐高温性和耐腐蚀性，使其在制造先进陶瓷和增强复合材料方面具有重要价值。我们将讨论其表面在界面粘结、相容性以及疲劳性能中的作用。 结语 本书并非对“Nitrides with Nonpolar Surfaces”这一特定术语的简单罗列，而是通过对无机氮化物材料的全面认知，再深入到其表面的复杂性，最终聚焦于如何通过先进的表面工程技术，解锁这些材料在各个前沿领域的无限潜力。我们期望本书能够激发读者对无机氮化物及其表面科学的深入思考，并为相关领域的研究和技术发展提供有益的启示。

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读完这本书的大部分内容后，我必须坦率地说，它并没有满足我对“Nitrides with Nonpolar Surfaces”这一主题的期待。我原本设想的是一本系统性的专著，涵盖从基础理论到前沿应用的全面论述。然而，这本书更像是一本实验报告的汇编，而且是针对一个非常狭窄的研究分支。书中花费了大量的篇幅来描述一套特定的表征技术——一种我从未在其他文献中见过的，用于分析表面化学计量的复杂光谱方法。对于这种技术的操作细节和数据解释，作者用了极大的篇幅，而对于这些结果的宏观物理意义，阐述却显得轻描淡写。例如，书中提到了某个特定生长条件下的表面重建，但对于这种重建如何影响材料的电学性能，只是用了一两句话带过，这让我感到非常失望。对于一个想了解“非极性表面”重要性的读者来说，这本书的侧重点似乎完全跑偏了。

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这本书的排版和图表质量也着实令人担忧。我拿到的是精装版本，但内部的插图模糊不清，很多公式中的下标和希腊字母难以辨认。特别是那些关于晶格常数和键长的表格，数据点和单位经常混在一起，必须反复对照才能确定其确切含义。更严重的是，书中似乎缺少一个清晰的术语表。许多在第一章引入的缩写和符号，在后续章节中会以不同的形式出现，但没有任何提示。例如，一个符号在描述“表面散射截面”时出现，但在后面对“电荷转移”的讨论中，用同样的符号表示了不同的物理量，这在严肃的学术著作中是不可接受的疏忽。对于一本关注“表面”这种依赖精确几何描述的材料科学书籍而言，这种低劣的视觉呈现极大地削弱了其作为工具书的可用性。

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如果说这本书有什么优点，那或许是它对某一种特定的理论框架的坚持。作者似乎对“动态表面重构”的概念有着近乎偏执的关注，并试图用一个统一的、高度数学化的框架来解释所有氮化物非极性表面的行为。然而，这种理论的普适性受到了极大的质疑。书中所有的结论似乎都依赖于一个高度理想化的初始条件假设，一旦条件稍有偏离——比如引入少量的氧气杂质或轻微的温度波动——作者便会含糊其辞地提到“超出了本模型的适用范围”。这本书没有提供任何关于实际制备过程中如何控制或监测这些非极性表面的实用建议。对我而言，它更像是一份思想实验的记录，一本展示了作者深厚数学功底的个人作品集，而非一本能够指导下一代材料科学家进行可靠实验的参考指南。总而言之，它远非我所期望的那种全面、实用、且与当前主流研究紧密结合的专著。

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这本名为《Nitrides with Nonpolar Surfaces》的书，从书名来看，似乎是针对材料科学领域，特别是涉及到氮化物材料及其表面的特定研究。我原本期待能在这本书中找到关于氮化物晶体结构、非极性表面形成机制的深入探讨，也许还有相关的计算模拟或实验数据分析。然而，当我翻开这本书时，我的预期立刻受到了挑战。 首先，这本书的内容似乎更偏向于某种高度专业化的、非主流的研究方向，它没有提供关于氮化物基本性质的概述，也没有对非极性表面在半导体或催化剂应用中的普遍性进行铺垫。相反，它直接切入了一些极其复杂的理论模型，这些模型对我这个对材料物理有一定了解的读者来说，也显得晦涩难懂。书中充斥着大量高度抽象的数学推导，缺乏直观的物理图像或工程实例来帮助理解。我试图寻找一些关于表面能、缺陷态密度或者特定材料（比如氮化镓或氮化铝）的例子，但这些基础内容几乎没有涉及。整本书给人的感觉就像是直接从一篇顶级期刊论文中截取出来的某个章节，缺少了必要的背景介绍和上下文联系，使得阅读体验非常受挫。我不得不承认，如果不是对该领域有极为深入的背景知识，很难从头跟上作者的思路。

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这本书的写作风格也让人颇感意外。它完全没有采用教科书或综述的叙事方式，而是采用了近乎哲学思辨的口吻来讨论材料的“存在性”和“界面张力”。书中充满了大量的引用，但这些引用大多指向一些非常小众的、甚至是内部报告性质的文献，而非广为人知的经典成果。我花了大量时间去查找这些引用的出处，发现它们很多来自同一个研究小组在过去二十年间的系列工作。这使得全书看起来像是一个自我循环的论证体系，缺乏与其他主流研究的对话和比较。比如，书中对“本征缺陷”的讨论，完全没有提及半导体物理中关于费米能级钉扎效应的经典理论，而是提出了一套完全独立的、基于量子场论的解释，这对于需要解决实际工程问题的科研人员来说，参考价值实在有限。它更像是一部理论推导的艺术品，而不是实用的科学参考书。

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