金属有机化合物气相外延基础及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:361

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出版时间:2009-5

价格:75.00元

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isbn号码:9787030238450

丛书系列:

图书标签:

• 金属有机化合物
• 气相外延
• MOCVD
• 半导体材料
• 薄膜生长
• 材料科学
• 化学气相沉积
• 晶体生长
• 电子材料
• 纳米材料

好的，这是一本关于《金属有机化合物气相外延基础及应用》的书籍的详细简介，内容聚焦于其他相关但不包含该主题的领域，力求详尽且自然： 图书简介：新材料科学与工程系列丛书之《高熵合金的相变动力学与微结构演化》 第一卷：理论基础与计算模拟 概述 本书是“新材料科学与工程系列丛书”中的核心理论卷，专注于探讨当前材料科学中最具挑战性与前沿性的课题之一——高熵合金（High-Entropy Alloys, HEAs）的相变动力学及其在复杂环境下的微观结构演化规律。不同于传统的二元或三元合金体系，高熵合金因其由五种或更多主元素等比例或近等比例混合而形成的复杂性，在热力学稳定性和动力学可达性方面展现出独特的行为。本书旨在为研究人员和高级工程专业人士提供一个深入理解这些“无序”体系中“有序”变化的理论框架与计算工具。 第一部分：高熵合金的热力学基础与构型熵 本部分首先回顾了传统合金设计原理的局限性，并引入了高熵合金的概念起源，追溯其从随机固溶体到具备特殊性能材料的演变历程。 第一章：高熵体系的构型统计力学 详细解析了高熵合金中至关重要的构型熵（Configurational Entropy）在稳定单相固溶体中的作用。内容涵盖了随机混合模型（Random Mixture Model）、准晶理论的引入，以及如何利用统计热力学计算在多组分系统中达到吉布斯自由能最低点的成分区间。重点探讨了“高熵效应”如何抑制传统合金中常见的有序相或金属间化合物的形成，从而稳定面心立方（FCC）、体心立方（BCC）或六方紧密堆积（HCP）等基础结构。 第二章：相图的复杂性与多尺度建模 针对传统相图绘制方法的局限性，本章引入了CALPHAD（计算相图）方法在多组分系统中的修正与应用。重点分析了高熵体系中“潘氏”相图（Pande’s Diagram）的概念，探讨了组分波动、非理想溶液行为对平衡相边界的微妙影响。我们详细介绍了如何处理涉及六种以上组分时的热力学数据库构建难题，并阐释了通过高通量计算（High-Throughput Calculations）辅助实验验证的必要性。 第二部分：动力学过程与相分离机制 相变是材料从一种状态转变为另一种状态的关键过程。对于高熵合金，由于原子扩散路径的复杂性，动力学行为往往比热力学预测更为复杂和缓慢。 第三章：扩散行为的异常性 深入剖析了高熵合金中原子扩散的“悬浮效应”（Correlation Effect）和“瓶颈效应”（Bottleneck Effect）。对比了扩散在单一元素晶体、二元合金以及高熵合金中的差异。本章重点讨论了反常扩散现象，即在特定温度区间内，某些元素的扩散速率可能异常地慢或快，这与局部化学势梯度的存在密切相关。我们通过分子动力学（MD）模拟展示了不同价态原子在晶格中的迁移路径和激活能分布。 第四章：动力学驱动的相分离与析出 本章聚焦于高熵合金在热处理过程中，如何从亚稳态单相固溶体转变为多相结构。详细分析了经典成核与长大理论（Classical Nucleation and Growth）在高熵矩阵中的适用性，并介绍了随机非均匀成核理论（Random Non-Uniform Nucleation Theory）。讨论了在成分波动显著的体系中，Spinodal Decomposition（旋节线分解）与Nucleation and Growth（成核与长大）的竞争机制。研究了析出相（如L12、B2有序相或金属间化合物）的形貌控制，以及如何通过热处理曲线实现对析出相尺寸、体积分数和空间分布的精准调控。 第三部分：微结构演化与力学性能耦合 材料的最终性能取决于其微结构。本部分将动力学过程与宏观力学性能的演变紧密联系起来。 第五章：形变诱发相变（TRIP/TWIP）在HEA中的响应 高熵合金常表现出优异的塑性和韧性。本章着重分析了应力作用下晶体结构的演化。探讨了在拉伸过程中，FCC高熵合金如何诱发向HCP或更致密相的转变（TRIP效应），以及高熵体系如何强化TWIP（变形孪晶）效应的发生，包括孪晶界的形核、扩展与相互作用。重点分析了高熵带来的晶格畸变对位错运动的阻碍机制。 第六章：高温蠕变与断裂机理 针对高熵合金在极端温度下的应用需求，本章深入研究了高温下的微观结构稳定性。讨论了晶界扩散、晶界滑动以及空洞形核与合并的动力学。通过Creep Cavitation（蠕变空洞化）的动力学模型，预测了不同晶界结构（如低角度/高角度晶界）对材料寿命的影响。最后，结合断裂韧性测试的数据，分析了复杂化学成分对裂纹萌生和扩展路径的偏转作用。 结论与展望 本书总结了当前高熵合金领域在理解相变动力学方面的成就，并指出了当前研究面临的挑战，例如如何建立一套能准确预测复杂多组分体系扩散行为的通用模型，以及如何设计出具有可控“功能梯度”微结构的合金。本书期望为下一代先进结构材料的设计与制造提供坚实的理论支撑。

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这本书的理论深度和广度，确实让人感受到了作者在这一领域沉淀的功力。我花了好几天时间仔细阅读了关于气相反应动力学的部分，它对反应物在衬底表面的吸附、解离和表面重构的微观过程描述得极其详尽，引用了大量的量子化学计算结果作为支撑。这种从原子尺度解析宏观生长现象的叙述方式，极大地提升了我对缺陷形成机制的理解。然而，对于刚接触MOCVD领域的本科生来说，这部分内容无疑是陡峭的。书中对某些高等数学和物理化学公式的推导过程略显跳跃，缺乏足够的中间步骤解释，这使得初学者在试图独立推导时会感到吃力。因此，我建议，此书更适合作为研究生阶段的进阶读物，或者作为资深研究人员查阅精确理论模型的参考手册，若作为入门教材使用，可能需要配合其他更基础的物理化学教材一同阅读，以弥补背景知识的缺失。

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我购买这本书主要是希望能找到关于新型金属有机源稳定性和安全操作方面的指导。我对其中关于特定高活性有机金属前驱体的存储、输运和反应室安全清除流程的描述感到非常满意。它详尽列出了每种常用源（如TMGa, TMAl, 甚至是相对较新的硅烷类源）的分解温度范围、自燃风险等级以及应急泄露处理的标准操作程序（SOPs）。这一点往往在许多纯理论的书籍中被轻描淡写，但却是实际操作人员最关心的环节。不过，我注意到，书中对后处理过程中残余有机物和金属残留物的环保处理标准提及不多，这可能与出版时间有关，当前对环保合规性的要求比以往更加严格。总体来说，本书在“操作安全”和“工艺控制”这两个核心环节的实践指导性极强，为实验室的安全运行提供了坚实的规范基础。

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作为一名长期在半导体材料领域摸爬滚打的工程师，我对市面上那些泛泛而谈的综述性书籍已经感到疲惫，真正需要的是能够深入到工艺参数细节的实战指南。这本书在这方面表现得相当出色，它没有过多纠缠于历史沿革或宏观的背景介绍，而是直接切入了MOCVD（金属有机化学气相沉积）反应器设计中的核心难题。书中详细剖析了不同类型反应器（如水平流、垂直流、旋转腔体）的热场和流场模拟结果，并给出了针对特定材料体系（如GaN、GaAsP）的优化建议。我尤其欣赏其中关于前驱体传输速率控制和外延层厚度均匀性的章节，它不仅提供了理论模型，还结合了实际操作中的“陷阱”和调试技巧，这点对于解决实际生产线上的缺陷至关重要。可以说，这本书更像是一本“工艺宝典”，而非简单的教科书，对于追求极限性能的研发团队来说，具有极高的参考价值。

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这本书在探讨“应用”方面的内容处理得相当成熟和前瞻。它没有仅仅停留在传统的LED或激光器制造上，而是将笔墨着重放在了新能源和下一代电子器件领域，例如高电子迁移率晶体管（HEMTs）中AlGaN/GaN异质结的生长控制，以及用于太阳能电池的超薄缓冲层的精确沉积技术。书中对不同外延层界面处应变弛豫的分析尤为精彩，它不仅指出了问题所在，还提供了一系列通过改变生长温度和组分梯度来管理位错密度的策略。虽然这些前沿应用在实验室阶段的成功率很高，但书中也坦诚地指出了从实验室到工业化量产过程中面临的挑战，比如超大晶圆上的均匀性保持难度。这种不回避实际工程难点的写作态度，使得整本书的论述既有理论的高度，又贴合产业发展的脉搏，读起来让人既受启发又感到务实。

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这本书的装帧设计非常讲究，封面采用了一种低调而富有科技感的深蓝色调，标题字体选择的是现代感十足的无衬线体，与“金属有机化合物气相外延”这个专业主题非常契合。初次上手时，就能感觉到纸张的质感上佳，拿在手里沉甸甸的，给人一种内容厚重、制作精良的预期。内页的排版也颇为用心，大量的图表和示意图被清晰地布局在文字之间，使得复杂的反应机理和设备结构得以直观呈现。特别是那些关于晶体生长过程的剖面图，线条流畅，色彩对比适度，即使是初学者也能大致把握其空间结构。遗憾的是，在尝试快速翻阅查找特定章节时，略显紧实的装订偶尔会让人感觉不够顺手，希望未来能采用更易于完全展开的胶装方式。不过，整体来看，从视觉到触觉，这本书都传递出一种严谨而专业的学术气息，非常适合需要长期参考和深入研读的科研人员或研究生作为案头必备工具书。

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