Green Micro/Nano Electronics

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Yangyuan Wang,Yuhua Cheng 著
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  • Low Power Design
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  • Materials Science
  • Device Physics
  • Energy Efficiency
  • Environmental Impact
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出版社: 科学出版社
ISBN:9787030363312
商品编码:29719939926
包装:精装
出版时间:2013-05-01

具体描述

基本信息

书名:Green Micro/Nano Electronics

定价:218.00元

售价:148.2元,便宜69.8元,折扣67

作者:Yangyuan Wang、Yuhua Cheng、Min-hwa Chi

出版社:科学出版社

出版日期:2013-05-01

ISBN:9787030363312

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版次:1

装帧:精装

开本:16开

商品重量:1.562kg

编辑推荐


  《绿色微纳电子学(Green Micro\NanoElectronics)》首先提出了“绿色微纳电子学”的概念,并分别从能源经济、社会文化、低功耗集成电路设计、绿色集成电路芯片制造、绿色电子封装、微纳电子新器件结构、绿色存储器的发展和集成微纳系统(M/NEMS)等各个角度对绿色微纳电子学进行了阐述,介绍了在这些方面国内外学术界和工业界的**进展;此外,王阳元还从新能源的应用角度,对半导体绿色照明光源、薄膜太阳能电池等有关领域的发展进行了学术探讨。本书是全英文版。

内容提要


提出“绿色微纳电子学”的概念,分别从能源经济、社会文化、低功耗集成电路设计、绿色集成电路芯片制造、绿色电子封装、微纳电子新器件结构、绿色存储器的发展和集成微纳系统等各个角度对绿色微纳电子学进行阐述,介绍这些方面国内外学术界和工业界的*进展;此外,还从新能源的应用角度,对半导体绿色照明光源、薄膜太阳能电池等有关领域的发展进行了学术探讨。

目录


Chapter 1 Energy Resources and Their Roles in Economic and Social Development
1.1 Energy Generation and Reserves
1.1.1 Classifications of Energy Resources
1.1.2 Reserves of Conventional Energy
1.1.3 Reserves of New Energy
1.2 Use and Consumption of Energy
1.2.1 Use and Production of Energy
1.2.2 Energy Consumption in Life and Production
1.3 Energy and Economic Development
1.3.1 Energy as an Important Factor in Pushing Economic Growth
1.3.2 The Negative Impact of Energy Crisis on Economic Growth
1.3.3 Constraint of Population Growth on Energy Development
1.3.4 Constraints of Environmental Pollution on Energy Development
1.4 Policy Guidance and Measures of Saving Energy
1.4.1 Regulations for Environmental Protection
1.4.2 Tax Policy
1.4.3 Major Planning
1.4.4 Important Measures
1.5 Future Development of Integrated Circuits(IC)
1.5.1 Revolutionary Role of IC in Energy Conservation
1.5.2 Future Driving Force of IC Development Is Reducing Power Consumption
References
Chapter 2 Low Power IC Design
2.1 Power Source and Analysis of Integrated Circuits
2.1.1 Static Power
2.1.2 Dynamic Power
2.1.3 Power Analysis
2.1.4 Conclusion
2.2 Circuit-Level Low Power Design
2.2.1 Introduction
2.2.2 RTL-level Low Power Design
2.2.3 Gate-level Low Power Design
2.2.4 Layout-level Low Power Design
2.2.5 Asynchronous Circuit Design
2.2.6 Sub-threshold and Multi-voltage Design
2.2.7 Conclusions
2.3 System-level Low Power Design
2.3.1 Introduction
2.3.2 Dynamic Power Management
2.3.3 Dynamic Voltage Scaling
2.3.4 Low Power Compilation
2.3.5 Low Power Hardware/Software Co-design
2.4 Battery-Aware Low Power Design
2.4.1 Introduction
2.4.2 Battery Model and Battery Discharge Characteristics
2.4.3 Battery-Aware Task Scheduling
2.4.4 Battery-Driven Power Management
2.4.5 Conclusion
2.5 Low Power IC Design and Green IT
2.5.1 Rise of Green IT
2.5.2 Low Power IC Design for Green IT
2.5.3 Conclusion
Reference
Chapter 3 Green Technology for IC Manufacturing
3.1 IC Industry and Environment
3.2 IC manufacturing process introduction
3.3 Modern CMOS Process Flow
3.4 Dry Etching/Cleaning and Greenhouse Gas Emissions
3.4.1 Introduction of Dry Etching
3.4.2 Introduction of Dry Cleaning Process
3.4.3 Process Parameter Optimization
3.4.4 Technology of Exhaust Treatment for Dry and Wet Process
3.5 Wet Etching/Cleaning and Waste Chemicals
3.5.1 Wet Etching
3.5.2 Wet Cleaning in FEOL and BEOL
3.6 Photo-resist Pollution and Control in Lithography Processes
3.6.1 Introduction of Lithography Process and Photo-resist
3.6.2 Background Information on PFOS
3.6.3 Environmental and Health Impacts of Photo-resist
3.6.4 The Importance of PFOS for Lithography Processes
3.6.5 Environmental Friendly Photo-resist Materials
3.6.6 The R & D Trend for Environmental Friendly Photo-resists
3.7 Slurries in CMP and Environmental Considerations
3.7.1 Introduction of CMP Technology
3.7.2 Assessment of Environmental Impact of CMP Slurries
3.7.3 Classification and Characteristics of CMP Slurries
3.7.4 Slurry Disposal
3.7.5 Slurry Storage and Transportation
3.8 IC Manufacturing and Treatment of Waste Chemicals
3.8.1 Common Chemicals in IC Manufacturing
3.8.2 Liquid Chemicals and Waste Water Treatment
3.8.3 Gaseous Chemicals and Exhaust Treatment
3.8.4 Management of Hazardous Substances in IC Manufacturing
3.9 Low Power CMOS Technology for Friendly Environment
3.9.1 CMOS on SOI Technology
3.9.2 High-κ and Metal-gate(HKMG)Technology
3.9.3 Low-κ Interconnection
3.9.4 System-on-chip and System-in-package
3.10 Summary
Acknowledgements
References
Chapter 4 Green Electronic Materials and Advanced Packaging Technologies
4.1 Introduction
4.1.1 Background Information
4.1.2 The Importance of Lead-free Soldering in Green Electronics
4.2 IC Chip Packaging
4.2.1 Packaging Process
4.2.2 Classification of Packages
4.2.3 New Packaging Technologies
4.3 Co-design of Chip-Package-PCB
4.3.1 Challenges of Advanced Packaging
4.3.2 Chip-Package-PCB Co-design Process
4.3.3 Key Issues of Chip-Package-PCB Co-design
4.4 System-in-Package(SIP)and its Applications
4.4.1 Overview
4.4.2 Key Issues of SIP
4.4.3 Applications of SIP
4.5 Three-dimensional Packaging
4.5.1 Overview
4.5.2 Basics of Three-dimensional Packaging
4.5.3 Challenges of Three-dimensional Packaging Technology
4.5.4 Research and Applications of Three-dimensional Packaging
4.5.5 Summary and Development Trends
4.6 Applications of Green Nanoposites in Advanced Packaging
4.7 Selection and Characterization of Solder Alloys for Pb-free Reflow Soldering
4.7.1 Pb-free Solder Paste Materials
4.7.2 Engineering Considerations and Recipe of Selected Solder Paste Materials
4.7.3 Flux
4.7.4 Characterization of Selected Solder Paste Materials
4.8 Board Level Reliability Test
4.8.1 Sample Description
4.8.2 Solder and Intermetallic Analysis after Reflow
4.8.3 Accelerated Thermal Cycling Test(ATC)
4.8.4 Package Shear/Pull Tests
4.8.5 Four-point Bending Test
4.8.6 Drop Test
4.9 Conclusions
References
Chapter 5 New Device Technologies for Green Micro/Nano Electronics
5.1 Overview
5.2 Dynamic Threshold Voltage Device and Adaptive Substrate Bias Technique
5.2.1 Dynamic Threshold Voltage MOS(DTMOS)Device with Gate-Body Connected
5.2.2 Adaptive Substrate Bias Technique for Low Voltage Circuits
5.3 Nanoscale New-structual MOSFETs with Low Leakage Current
5.3.1 Ultra-Thin Body SOI and Quasi-SOI Device
5.3.2 Novel Double-Gate MOS Device
5.3.3 Gate-All-Around Silicon Nanowire MOS Device
5.4 Novel-Mechanism Based Low Power Devices with Ultra-Steep Subthreshold Slope
5.4.1 Tunneling Field Effect Transistor
5.4.2 Impact Ionization MOS Device
5.4.3 Suspended-Gate MOSFET and NEM Relay
Acknowledgements
References
Chapter 6 Nanoelectronics from the Bottom-up:Materials,Devices and Circuits
6.1 Introduction
6.2 Carbon nanotube-based Nanoelectronics
6.2.1 Geometry and Electronic Structure
6.2.2 Synthesis of Aligned Carbon Nanotubes
6.2.3 Nanoelectronic Devices
6.2.4 Carbon Nanotube-based Circuits
6.3 Graphene-based Nanoelectronics
6.3.1 Synthesis and Transfer of Graphene
6.3.2 Electronic Structures and Properties of Graphene
6.3.3 Graphene-based Nanoelectronic Devices
6.4 Molecular Electronics
6.4.1 Brief History of Molecular Electronics
6.4.2 Molecular Electronic Devices
6.4.3 Molecular Electronic Circuits
6.5 Atomic Scale Devices
6.5.1 Single-Atom Transistor
6.5.2 Atomic Switch
6.5.3 Applications of Atomic Scale Devices
6.6 Summary
Acknowledgements
References
Chapter 7 Green Memory Technology
7.1 Overview of Semiconductor Memory Technologies
7.1.1 State-of-art Memory Technologies Toward Scaling Limit
7.1.2 Emerging Semiconductor Memory Technologies
7.2 Resistive Random Access Memory(RRAM)
7.2.1 Principle and Mechanisms
7.2.2 RRAM Characteristics
7.2.3 RRAM Technology
7.3 Phase-change Random Access Memory(PCRAM)
7.4 Magic Random Access Memory(MRAM)
7.5 Summary
Acknowledgements
References
Chapter 8 Microelectromechanical/Nanoelectrome chanical Systems and Their Applications
8.1 Background of MEMS
8.1.1 Definition of MEMS
8.1.2 Features of MEMS
8.1.3 Nanoelectromechanical System
8.1.4 Influence and State of MEMS/NEMS
8.2 Silicon-based Micromachining
8.2.1 Surface Micromachining Technology
8.2.2 Bulk Micromachining
8.3 Nanomachining Technology
8.3.1 Nano Lithography Technology
8.3.2 Nanoimprint Lithography
8.3.3 Spacer Technology
8.3.4 Fabrication of Nano-forests Based on Oxygen Plasma Removal of Photoresist
8.3.5 Nanosphere Self-assembly and Etching Technology
8.4 Categories and Applications of MEMS
8.4.1 Micromechanical Sensors
8.4.2 Optical MEMS
8.4.3 Microfluidics
8.4.4 Micro/Nano Bio-sensors/Bio-chips/BioMEMS
8.4.5 Applications of Micro/Nano Technology in System
8.5 RF MEMS
8.5.1 MEMS Switch/Relay
8.5.2 MEMS Inductors
8.5.3 Tunable Capacitors
8.5.4 Micromechanical Resonators and Filters
8.6 Power MEMS
8.6.1 Power Generator
8.6.2 Micro Energy Harvesting System
8.6.3 Mechanical Vibration
8.7 Environmental MEMS
8.7.1 Atmospheric Environmental Monitoring
8.7.2 Water Environmental Monitoring
8.7.3 Environmental Monitoring of Soil
8.7.4 Pathogenic Factors Monitoring
8.8 Trends and Prospects
Acknowledgements
References
Chapter 9 Photovoltaic Materials and Applications
9.1 Renewable Energy
9.1.1 PV Market and Roadmap
9.1.2 PV Materials and Applications
9.2 Principle of Solar Cell
9.2.1 PV Effect
9.2.2 J-V Characteristics
9.2.3 Quantum Efficiency
9.2.4 J-V Setup
9.2.5 QE Setup
9.3 Si Wafer PV Technology
9.3.1 Si Wafer
9.3.2 c-Si and Mc-Si Solar Cells
9.4 High Efficiency III-V
9.4.1 Concentrated Solar Cells
9.4.2 Multi-junction Solar Cells
9.5 Thin-film PV Technologies
9.5.1 TCO Material
9.5.2 A-Si & Nc-Si
9.5.3 CdTe
9.5.4 CIGS
9.5.5 DSSC
9.5.6 OPV
9.6 Innovative PV Technologies
9.6.1 Light Management
9.6.2 Nano-wire Solar Cell
9.6.3 Hot Carriers
9.6.4 Q-dot and Multi Exciton Generation
9.6.5 Intermediate Band Gap Solar Cell
9.7 Summary
References
Chapter 10 Solid State Lighting
10.1 An Overview of Solid State Lighting
10.1.1 Basic Concepts of Solid State Lighting
10.1.2 Basic Principles of Solid State Lighting
10.1.3 History and Current Developments of LEDs
10.2 Major Techniques of Solid State Lighting
10.2.1 Epitaxy
10.2.2 Device Fabrication
10.2.3 Packaging
10.3 LED Substrates
10.3.1 Sapphire
10.3.2 SIC
10.3.3 Si
10.3.4 GaN
10.3.5 ZnO
10.3.6 AlN
10.4 LEDs of Different Colors
10.4.1 Red LEDs
10.4.2 Green LEDs
10.4.3 Blue LEDs
10.4.4 Ultraviolet and Deep Ultraviolet LEDs
10.5 Progresses in LED Research
10.5.1 GaN Epitaxy
10.5.2 LEDs Device Morphology
10.6 OLED and PLED
10.6.1 Basic Concepts
10.6.2 Advantages of OLED/PLED
10.6.3 Applications
10.6.4 OLED/PLED Technological Advances
10.6.5 OLED/PLED Structure Evolution
10.7 Outlook
References
Chapter 11 AMOLED Displays:Pixel Circuits and Driving Schemes
11.1 Introduction
11.2 Current Driving Schemes
11.2.1 Stability and Non-uniformity in Current
11.2.2 Dynamic Effects
11.2.3 Settling Time in CPPCs
11.2.4 Techniques to Improve Programming Times in CPPCs
11.3 Voltage Driving Schemes
11.3.1 Imperfect Compensation
11.4 External Compensation
11.4.1 General Block Diagram
11.4.2 Current-parator Based System
11.5 Conclusion and Outlook
References
Chapter 12 The Impact of Social Culture and Institutions on Green Micro/Nano Electronics
12.1 Connotation of Social Culture
12.1.1 The Medium of Culture
12.1.2 Culture Is a Reflection of the Economy
12.1.3 The Interaction between Culture and the Progress of Science and Technology
12.1.4 Soft Power of Culture
12.2 Guide to the Development of Green Micro/Nano Electronics by the Scientific Concept of Development
12.2.1 People-Centered Principle
12.2.2 Harmonious Coexistence with Nature
12.2.3 Development Environment with Harmony without Uniformity
12.2.4 Legal System,Rule by Law and Morality
12.3 Development of Green Micro/Nano Electronics Needs a Green Environment
12.3.1 Development of Science Needs a Peaceful Environment
12.3.2 Development of Science Needs a Harmonious Culture
12.3.3 Uniting and Cooperating,Letting Everyone Play a Role
12.3.4 Sharing Resources,Fully Using Our Equipment
12.3.5 Respecting Intellectual Property Rights
12.3.6 Paying Attention to Cultivating Personnel
References

作者介绍


文摘


序言



《绿色微/纳米电子学》:一个崭新时代的黎明 我们正站在一个技术变革的十字路口,微电子和纳米电子学的飞速发展以前所未有的方式重塑着我们的世界。然而,伴随而来的是日益严峻的环境挑战,传统的电子产品生产和废弃过程对地球资源和生态系统造成了巨大的压力。在这样的背景下,《绿色微/纳米电子学》应运而生,它不仅仅是一本技术手册,更是一份对未来负责的宣言,为我们指明了一条通往可持续电子产业的清晰路径。 本书深入探讨了微电子和纳米电子学领域中,如何将“绿色”理念融入到从材料选择、器件设计、制造工艺到产品生命周期管理的全过程。它着眼于解决电子产业发展与环境保护之间的矛盾,提出了一系列创新性的解决方案和前沿性的研究方向。对于那些渴望理解并推动下一代电子技术向更可持续方向发展的研究人员、工程师、学生以及对未来科技充满好奇心的读者而言,《绿色微/纳米电子学》将是一部不可或缺的参考。 第一部分:绿色材料的基石——从源头革新 电子产业的基石在于材料。传统的电子制造高度依赖于稀缺、有毒或对环境有潜在危害的材料。本书的第一部分将带领读者深入探索那些能够从源头上实现“绿色”的创新材料。 可再生与生物基材料的崛起: 我们将详细介绍如何利用可再生资源,如植物纤维素、淀粉、蛋白质等,来制造具有优异电学性能的材料。例如,通过化学改性或纳米化处理,这些生物基材料可以转化为高性能的导电聚合物、半导体材料,甚至作为基底材料,替代传统的石油基塑料。本书会深入探讨这些材料的制备方法、性能表征以及在柔性电子、可穿戴设备等领域的应用潜力,并分析其环境效益和经济可行性。 低毒与环境友好型材料的探索: 许多电子器件中使用的重金属(如铅、镉)和卤素化合物对环境和人体健康构成严重威胁。本书将聚焦于开发和应用低毒甚至无毒的替代材料。这包括对钙钛矿材料、有机半导体、氧化物半导体等材料的最新研究进展,重点关注其在降低环境影响的同时,如何保持甚至超越传统材料的性能。我们会详细解析这些材料的化学结构、电子特性,以及在光电器件、传感器等领域的创新应用。 回收与再利用的挑战与机遇: 电子废弃物的处理是当前电子产业面临的巨大挑战。本书将深入探讨如何设计易于回收和再利用的电子材料。这包括开发具有可逆连接键的材料,使得器件在报废后能够方便地拆解并回收其中的有价值成分。此外,我们还会讨论如何利用先进的化学和物理方法,从复杂的电子废弃物中高效提取和精炼有用的材料,实现闭环式回收,最大程度地减少资源浪费和环境污染。 第二部分:智慧设计的哲学——器件与电路的绿色基因 材料的革新为绿色电子奠定了基础,而巧妙的器件设计和电路架构则是实现其潜力的关键。本部分将阐述如何将绿色理念渗透到微纳电子器件和电路的设计思维中。 低功耗器件的设计原则: 功耗是衡量电子设备能效的关键指标。本书将深入剖析各种低功耗器件的设计策略,包括: 亚阈值摆幅(Subthreshold Swing)的优化: 讲解如何通过材料选择、栅极工程和沟道设计来降低晶体管的开启电压,减少漏电流,从而在低电压下实现高效工作。 新型晶体管结构的研究: 介绍具有更高开关比、更低功耗特性的新型晶体管结构,如垂直纳米线晶体管、多栅极晶体管、以及基于二维材料的新型肖特基二极管等,并分析其在高性能计算和物联网设备中的应用前景。 能量收集与能量存储的集成: 探讨如何将能量收集器件(如压电、热电、光伏器件)与电子电路集成,实现自供电或延长电池寿命。书中会详细介绍能量收集材料的特性、能量转换效率的提升方法,以及如何设计能够高效管理和存储收集到的能量的电路。 高效电路架构与算法: 器件的性能很大程度上受到其所处电路环境的影响。本部分将审视如何设计更高效的电路架构和优化算法,以降低整体功耗。 异步电路与低功耗逻辑: 介绍异步电路设计技术,它们能够根据实际需求动态地调整工作频率和功耗,避免了传统同步电路中的时钟功耗。同时,也会讨论低功耗逻辑门设计和时序优化技术。 近似计算与低精度计算: 在某些对精度要求不苛刻的应用场景下,通过引入近似计算和低精度计算,可以显著降低计算的功耗和复杂度。本书将探讨这些技术的原理、应用范围以及对硬件设计的潜在影响。 嵌入式系统与边缘计算的绿色化: 随着物联网和边缘计算的兴起,如何在资源受限的设备上实现高效的计算至关重要。本书将介绍针对嵌入式系统和边缘设备的低功耗硬件加速器设计、智能电源管理技术以及高效的数据处理算法。 第三部分:绿色制造的实践——工艺与生产的低碳足迹 再好的材料和设计,也需要绿色化的制造工艺来落地。本部分将聚焦于如何降低电子产品的制造过程对环境的影响,实现低碳生产。 水性与溶剂型工艺的革新: 传统的电子制造过程中常常使用大量的有机溶剂,这些溶剂的挥发会对空气质量造成污染,并且许多是有毒的。本书将重点介绍水性或低毒性溶剂在印刷电子、柔性电子等领域的应用。例如,如何利用水基墨水进行印刷电路板的制造,以及开发环保的清洗剂和表面处理技术。 常温常压与低能耗制程: 高温、高压的制造工艺不仅消耗大量能源,还可能产生有毒副产物。本书将探讨常温常压下实现高性能电子器件制造的技术,如: 印刷与喷墨制造: 详细介绍印刷电子技术(如卷对卷印刷、喷墨打印)的原理、设备以及在柔性显示、传感器、RFID标签等领域的应用,强调其相比传统光刻工艺在成本和能耗上的优势。 自组装与模板辅助制造: 探讨如何利用材料自身的特性进行自组装,或借助纳米模板进行精确图案化,从而避免了复杂的光刻和蚀刻过程,降低了能耗和材料消耗。 清洁生产与废弃物最小化: 绿色制造不仅仅是减少有害物质的使用,更是要从源头上优化生产流程,最大限度地减少废弃物的产生。本书将讨论: 原子经济性(Atom Economy)原则在工艺设计中的应用: 如何设计化学反应,使得反应物中的原子最大限度地转化为目标产物,减少副产物。 在线监测与质量控制: 利用先进的传感器和大数据分析技术,对生产过程进行实时监控,及时发现并纠正问题,减少不良品率,从而降低材料浪费和能源消耗。 循环经济模式在电子制造中的实践: 探讨如何将电子产品设计成易于拆解和维修,并在产品生命周期结束后,通过回收和再制造,将有价值的材料重新投入到生产中,形成一个良性的循环。 第四部分:全生命周期的可持续——从设计到废弃的责任 绿色微/纳米电子学不仅仅关乎材料、器件和制造,更是一个贯穿产品整个生命周期的系统性工程。本部分将从更宏观的视角审视如何实现电子产品的全生命周期可持续性。 生命周期评估(Life Cycle Assessment, LCA)在电子产品中的应用: 本书将详细介绍如何运用LCA方法,全面评估电子产品从原材料获取、生产制造、运输、使用到最终废弃处理的各个阶段对环境的影响,识别关键的“热点”环节,并据此提出改进方案。 “即用即弃”模式的挑战与转型: 探讨当前电子产品“即用即弃”模式对环境造成的巨大压力,并分析如何通过延长产品使用寿命、提升产品可修复性、以及发展共享经济等模式,来打破这种不可持续的循环。 电子废弃物管理与回收利用的创新: 尽管我们努力从源头减少废弃物,但有效的废弃物管理和回收依然是至关重要的一环。本书将深入研究: 智能回收技术: 介绍利用人工智能、机器人技术等手段,实现电子废弃物的自动化分拣、拆解和材料回收,提高回收效率和精度。 价值恢复与升级再造: 探讨如何从废弃电子产品中提取高价值的稀有金属和贵金属,以及如何将一些组件进行升级再造,赋予它们新的生命和用途。 政策法规与生产者责任延伸: 分析国际上关于电子废弃物管理和回收的政策法规,以及生产者责任延伸制度(Extended Producer Responsibility, EPR)的作用,推动企业承担起产品废弃后的环境责任。 结语:拥抱绿色未来 《绿色微/纳米电子学》所勾勒的蓝图,是一个充满希望的未来。它不是一个遥不可及的理想,而是基于前沿科学研究和工程实践的现实可能。通过本书的引导,读者将能够深刻理解绿色微/纳米电子学的重要性,并掌握推动这一变革所需的知识和工具。 无论是正在进行前沿研究的学者,致力于开发创新产品的工程师,还是希望为地球可持续发展贡献力量的每一位读者,《绿色微/纳米电子学》都将为您打开一扇通往更绿色、更智能、更负责任的电子世界的大门。我们正处在一个关键的转折点,让我们携手共进,用绿色科技点亮未来。

用户评价

评分

这本《Green Micro/Nano Electronics》的封面设计简洁有力,充满了未来感,但打开书页后,我立刻意识到它并非我期待的那种关于新兴环保电子技术的入门指南。它更像是一本深入且高度专业化的教科书,专注于材料科学和半导体物理的交叉领域。作者似乎对微纳尺度的器件工作原理有着近乎痴迷的钻研,书中充斥着大量的薛定谔方程、能带结构图以及复杂的薄膜沉积技术细节。对于一个主要关注可持续发展和低功耗应用的读者来说,前几章关于量子限制效应的数学推导实在有些过于晦涩和冗长。我期望看到更多关于生物相容性材料在柔性电子中的实际应用案例,或者至少是对“绿色”标签更具操作性的解释——比如在生产过程中如何减少有毒溶剂的使用。然而,这本书似乎更侧重于基础理论的严谨性,以至于将实际应用的探讨一再推迟到全书的末尾,且篇幅寥寥。整体而言,它更适合那些正在攻读微电子学博士学位,并需要掌握器件物理极限的理论基础的研究人员,而不是对“绿色”电子制造工艺感兴趣的工程师或政策制定者。如果想了解如何用更可持续的方式制造芯片,这本书可能不是最佳选择,因为它更像是为如何将硅基器件推向物理极限而服务的“圣经”,而非关于环境友好型电子学的“行动手册”。

评分

我花了整整一个周末的时间试图消化《Green Micro/Nano Electronics》的前三章,坦率地说,阅读体验相当具有挑战性。这本书的叙事风格极其学术化,语气冰冷而精确,完全没有试图去引导初级读者。它似乎假定读者已经对半导体器件的退火过程和晶格缺陷的控制了如指掌。书中引用的参考文献列表非常详尽,但更新速度略显滞后,许多最新的、例如原子层沉积(ALD)在柔性基底上的创新应用并未被充分收录。我特别留意了关于能源效率的讨论,但发现作者对“效率”的定义似乎完全局限于晶体管的开关速度和漏电流控制,而对整个系统层面的能耗优化关注不足。例如,在讨论新型压电材料时,作者着重于其压电系数的理论最大值,却鲜有提及如何在实际封装中克服机械应力导致的性能衰减。这种理论上的完美主义,与现实工程中的妥协和权衡之间存在着巨大的鸿沟。总而言之,这本书的价值在于其对基本物理定律的深刻阐述,但它在连接这些微观世界的严谨性与宏观世界中“绿色”电子产品的实际制造流程方面,显得力不从心,显得过于“象牙塔化”了。

评分

说实话,拿到这本书的时候,我对“Green”这个词抱有很高的期待,以为会读到大量关于有机光伏、透明电极或者完全可降解电子器件的深度分析。结果呢?这本书的重点似乎完全偏离了“环保”的主题,而更像是对标准CMOS技术在纳米尺度下物理限制的极限探索报告。书中大段篇幅用于详述SOI(绝缘体上硅)结构中载流子迁移率的微小变化,以及高K介质栅极材料的界面态密度分析。这些内容无疑是专业且重要的,但它们与“绿色”的关联性需要读者自己去费力地构建。举个例子,作者提到使用某种稀有金属氧化物来替代传统栅极材料,仅仅因为其较低的制造温度,但完全没有对比该材料在整个生命周期中(从开采到最终处理)的环境影响。这种论述的视角过于狭隘,仿佛“绿色”只是一个修饰词,而非贯穿全书的核心设计哲学。对于希望了解如何设计出真正生态友好型电子产品的读者而言,这本书提供的“绿色视角”极其微弱,更多的是对现有技术的理论加固。

评分

我最初购买《Green Micro/Nano Electronics》的动机是希望了解如何利用纳米技术来应对电子垃圾和能源消耗的挑战,特别是那些突破传统硅基技术瓶颈的创新方案。但阅读之后,我发现这本书对“突破”的定义非常保守。它似乎主要围绕着如何将现有的半导体制造技术在更小的尺度上做到极致,而不是探索完全不同的、可能更“绿色”的替代路径,比如基于碳纳米管的器件或者量子点电路的集成方法。书中关于器件退化机制的分析占据了相当大的篇幅,这对于可靠性研究固然重要,但这种退化分析往往建立在对现有工艺参数的微调之上,缺乏对根本性材料替代的探讨。例如,关于栅极漏电流的研究,花费了大量篇幅来解释如何通过优化界面钝化来降低缺陷态密度,却几乎没有提及是否有材料本身就具有天然的低漏电流特性,从而可以简化后续的复杂处理工艺。因此,这本书更像是一部关于如何将现有技术“榨干”其性能潜力的指南,而非一本关于颠覆性“绿色”材料与工艺创新的前沿报告,对于寻求革命性解决方案的读者来说,会感到内容上的错位。

评分

这本书的插图和图表质量极其精良,这一点必须承认。每一个能带图、每一个晶格缺陷模型都绘制得清晰无比,充满了专业的美感。然而,正是这种对细节的过度沉迷,使得全书的阅读节奏变得非常拖沓。当你试图寻找关于下一代印刷电子技术(Printed Electronics)的讨论时,你会发现自己被困在对布歇希尔(Buchsbaum)公式的详细推导中,而且这个公式似乎与“印刷”这个主题并无直接关联。作者的写作风格非常“堆砌”,一个观点往往需要通过三到四个数学步骤才能引出,这使得非专业读者在跟进时感到筋疲力尽。我希望看到的是,如何将纳米器件的优势转化为实际的、可大规模生产的、且对环境友好的产品线,例如,如何通过优化沉积角度来提高柔性器件的弯曲寿命。遗憾的是,这些关于“制造可实现性”和“环境影响评估”的讨论,在这本侧重于“理论极限”的书籍中,被严重边缘化了。它更像是为理论物理学家准备的学术专著,而非面向工业界工程师的参考书。

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