生物质能利用技术

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页数:269
译者:
出版时间:2010-2
价格:68.00元
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isbn号码:9787122066527
丛书系列:
图书标签:
  • 生物质能
  • 可再生能源
  • 能源技术
  • 生物能源
  • 能源利用
  • 环境工程
  • 绿色能源
  • 生物质转化
  • 能源开发
  • 可持续发展
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具体描述

《生物质能利用技术》主要介绍生物质能在发电和燃气方面的利用。《生物质能利用技术》用了两章的篇幅分别介绍了热工学知识和流态化技术的基础知识,其余章节介绍了生物质直接燃烧发电、生物质热加工制取燃气、生物质厌氧发酵制取沼气的工艺及设备、垃圾填埋气的生成及收集以及燃气的储存和输送。《生物质能利用技术》所介绍的内容可满足对相关工程技术的了解和掌握工程技术关键的需要。

《生物质能利用技术》适于从事生物质能工程的技术人员及科研人员参考,也可供高等院校相关专业本科生、研究生参考阅读。

好的,这是一本名为《先进半导体器件物理与设计》的图书简介: 先进半导体器件物理与设计 导论:后摩尔时代的技术基石 随着全球信息技术的飞速发展,半导体技术已成为驱动现代社会进步的核心动力。从智能手机、云计算中心到电动汽车和人工智能系统,所有前沿应用都依赖于高性能、低功耗的集成电路。然而,传统的硅基CMOS技术正面临着物理极限的挑战,即著名的“摩尔定律”的放缓。为了持续提升器件性能并应对日益严峻的功耗墙问题,半导体工程领域迫切需要探索全新的物理机制和创新的器件结构。 本书《先进半导体器件物理与设计》正是为应对这一时代挑战而精心撰写。它不仅深入剖析了现有主流半导体器件的物理学基础,更以前瞻性的视角,系统性地介绍了支撑未来计算平台发展的前沿器件概念、新材料的应用以及创新的设计范式。本书的目标读者群涵盖了电子工程、材料科学、物理学等相关专业的硕士及博士研究生、高校教师、科研人员,以及在半导体行业从事器件研发和工艺设计的高级工程师。 第一部分:现代半导体器件的深层物理学(第1章至第5章) 本部分为理解和设计下一代器件奠定了坚实的理论基础,重点关注了超越传统MOSFET工作机制的关键物理现象。 第1章:半导体能带理论的深化与缺陷工程 本章从量子力学角度回顾了晶体中电子的能带结构,并重点探讨了缺陷态、杂质能级以及界面态对载流子输运和器件性能(如阈值电压稳定性、亚阈值摆幅)的决定性影响。深入分析了掺杂过程中的激活能、补偿效应以及如何通过精确的缺陷工程来调控半导体材料的电学特性。 第2章:载流子输运机制的非经典模型 超越了经典的漂移-扩散模型,本章详细阐述了在纳米尺度下占据主导地位的载流子输运机制,包括量子隧穿效应(如栅氧化层隧穿、源漏直接隧穿)、载流子滚动画(Hot Carrier Effects)的统计学描述,以及在极高电场下的载流子撞击电离。此外,引入了基于玻尔兹曼输运方程(BTE)的数值求解方法,用以精确模拟复杂几何结构中的能量和空间依赖性输运。 第3章:介质与界面物理:漏电流与可靠性 现代器件的性能瓶颈往往在于栅介质和源漏接触界面。本章聚焦于高介电常数(High-κ)材料的制备、晶体结构与电学性能的关系,以及界面陷阱密度的表征技术(如DLTS, GIDL/GIRS测量)。特别强调了界面缺陷如何诱发应力相关的电荷迁移( ছুRTI/TC-VRTM)和介质击穿(TDDB)的物理模型。 第4章:FinFET与多栅器件的结构优化 FinFET作为后CMOS时代的过渡性结构,其设计复杂性远超平面MOSFET。本章详尽分析了鳍片宽度、高度、栅长对静电控制能力(SCC)和短沟效应的耦合影响。通过有限元分析(FEA)工具,模拟了三维电场分布,并提出了优化鳍片侧壁钝化层和栅极接触电阻的实用策略。 第5章:CMOS器件的功耗管理:静电与动态功耗解耦 功耗已成为限制芯片集成度的主要因素。本章系统地分析了亚阈值功耗($I_{ ext{OFF}}$)和动态功耗($P_{ ext{dynamic}}$)的来源。探讨了负偏置温度不稳定性(NBTI)和热载流子效应(HCI)对长期可靠性的影响,并介绍了通过体偏置技术(Body Biasing)和动态电压与频率调节(DVFS)来实现功耗/性能平衡的设计方法。 第二部分:前沿器件与新材料的探索(第6章至第10章) 本部分是本书的创新和前瞻性核心,探讨了克服硅基极限所依赖的新型物理效应和半导体材料体系。 第6章:隧道场效应晶体管(TFETs)的物理与实现 TFETs被视为实现超低亚阈值摆幅(SS < 60 mV/decade)的关键技术。本章深入解析了带间隧穿(BTBT)机制,包括直接带隙与间接带隙材料中的隧穿概率计算。对比了源极控制型和栅极控制型TFET的设计,并讨论了如何通过材料工程(如III-V族异质结)来最大化隧穿电流密度。 第7章:二维材料异质结构:石墨烯、过渡金属硫化物(TMDs) 二维材料如MoS$_{2}$、WSe$_{2}$和石墨烯,因其原子级厚度和优异的载流子迁移率,成为下一代器件的潜在核心。本章详细阐述了这些材料的电子结构特性、面内/面外输运机制,以及如何构建垂直异质结(如MoS$_{2}$/WSe$_{2}$)以实现新型光电器件和高速晶体管。重点分析了二维材料器件中的接触电阻限制问题及解决思路。 第8章:自旋电子学:自旋转移矩与磁性隧道结(MTJ) 自旋电子学提供了一种基于电子自旋而非电荷的新型信息处理范式。本章集中讨论了巨磁阻效应(GMR)和隧道磁阻效应(TMR)的物理原理。详细介绍了自旋转移矩(STT)和自旋轨道矩(SOT)驱动的磁化翻转机制,及其在超低功耗磁随机存取存储器(STT-MRAM/SOT-MRAM)中的应用和设计优化。 第9章:铁电体与忆阻器:新型非易失性存储技术 忆阻器(Memristor)因其模拟突触行为和高密度集成潜力,在存算一体(In-Memory Computing)领域受到广泛关注。本章从电荷-磁通量关系出发,解析了氧化物薄膜(如HfO$_{2}$:Si掺杂)中的电导开关机制,包括氧空位迁移和界面电子陷阱的控制。深入探讨了铁电材料在构建非易失性存储器(FeFET)中的应用及其可靠性挑战。 第10章:新型拓扑绝缘体与量子器件概念 作为探索性章节,本章介绍了拓扑绝缘体(TIs)表面态的独特螺旋自旋-动量锁定特性,以及如何利用这些特性来构建抗散射的无耗散导线。此外,对量子点(Quantum Dots)的能级调控、量子隧穿效应在新型传感器中的应用,以及热电材料在能量收集中的潜力进行了初步的理论介绍和器件结构展望。 第三部分:集成与制造的挑战(第11章至第12章) 本部分将理论研究与实际工程应用相结合,探讨了先进器件制造中的关键工艺技术和面向系统级集成的设计方法。 第11章:先进工艺技术:原子层沉积与外延生长 现代器件的精度要求原子级控制。本章系统梳理了原子层沉积(ALD)在超薄介质、高均匀性薄膜生长中的关键作用,特别关注了ALD的刻蚀窗口选择和界面清洁技术。同时,探讨了外延生长(Epitaxy)技术在构建应变硅(Strained Si)和III-V族异质结构中对位错控制的重要性。 第12章:面向系统级集成的设计方法与挑战 器件尺寸的微缩使得互连延迟和热效应成为系统性能的主要限制。本章引入了设计-工艺协同优化(DCO)的概念,讨论了先进封装技术(如3D集成与Chiplet架构)对热管理和信号完整性的影响。最后,展望了利用机器视觉和机器学习工具辅助新型器件参数提取和良率预测的自动化设计流程。 《先进半导体器件物理与设计》力求提供一个从基本物理到尖端工程应用的全面、深入且前沿的知识框架,旨在培养下一代半导体创新人才,共同推动信息技术的持续发展。本书内容结构严谨,理论推导详实,并辅以大量最新的实验数据和前沿研究案例进行佐证,是研究和开发高性能集成电路的必备参考书。

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读后感

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用户评价

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这本书的编排结构简直是一绝,简直是教科书级别的范本。它不是那种东拉西扯、想到哪写到哪的随笔集,而是呈现出一种精密计算过的逻辑层次。从宏观的资源分类,到中观的转化路径选择,再到微观的反应动力学分析,每一步都像是精心设计的齿轮,咬合得天衣无缝。我过去读过一些技术书籍,常常会遇到一个问题,就是某个章节的知识点突然跳跃,让人猝不及防。但这本书完全没有这个问题,即便是涉及到非常复杂的反应堆设计和热力学计算,作者也总能找到一个完美的衔接点,将上一章的结论作为下一章的起点。特别是关于系统集成和工程化应用的那几部分,作者不仅提供了理论模型,还穿插了大量的工程案例分析,那些图表绘制得极其清晰,数据标注精准到小数点后三位,这对于需要进行实际项目参考的读者来说,简直是如获至宝。这本书的价值,很大程度上就在于它提供了一个完整且高度系统化的知识框架,让人能建立起对整个技术链条的立体认知,而不是零散的知识点堆砌。

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这本书的封面设计得非常吸引人,那种深邃的蓝色调配上充满生命力的绿色线条,一下子就抓住了我的眼球。我本来对这个领域了解不多,只是出于好奇心翻开了它。没想到,甫一接触,就被作者那种娓娓道来的叙述方式深深吸引住了。他没有一开始就抛出那些晦涩难懂的专业术语,而是从宏观的视角,描绘了能源危机和环境挑战的大背景,让人能迅速建立起对主题重要性的认知。接着,内容像是潺潺流水般自然过渡到了具体的探讨上,比如对传统化石燃料的局限性的分析,那种逻辑的严密性和论证的充分性,让人不得不信服。我特别欣赏作者在介绍基础概念时的那种耐心,仿佛面对一个完全没有背景知识的新手,将复杂的物理化学原理用日常的语言和生动的比喻解释得清晰透彻。读完前几章,我感觉自己像是进入了一个全新的知识领域,不仅学到了知识,更重要的是,建立了一种探索和理解自然科学的兴趣和信心。这本书的引人入胜之处,就在于它成功地将枯燥的理论包装成了一场引人入胜的知识探险。

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阅读体验上,这本书给我带来了一种前所未有的智力上的“碰撞感”。它不是那种让你轻松就能读完的书,但每一次费力的思考后,换来的都是知识的巨大飞跃。作者在论述某些前沿技术,比如催化剂的最新突破或者生物反应器的优化策略时,采取了一种非常批判性的视角。他不会盲目地歌颂某项技术,而是深入挖掘其潜在的能效瓶颈、经济可行性以及环境副作用。这种“挑刺式”的写作风格,反而让我更加信赖书中的结论。我记得有一段关于沼气发酵效率提升的讨论,作者不仅列举了提高产气的常规方法,还深入分析了微生物群落结构变化的复杂性,甚至引入了非线性动力学的视角去解释周期性波动。这种深挖到底的求真精神,让这本书的学术价值远超一般的科普读物。它挑战了我原有的认知边界,迫使我必须停下来,查阅更多的背景资料,才能完全领会作者的深意。读完后,我感觉自己的思维模式都被重塑了一遍。

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我尤其欣赏这本书对于未来趋势的把握和前瞻性思考。它不仅仅是知识的记录,更像是对未来能源格局的一次深思熟虑的预演。在书的最后部分,作者花费了大量的篇幅来探讨政策导向、市场机制与技术创新的互动关系。他没有局限于实验室数据,而是将目光投向了社会经济层面,分析了不同国家在发展可持续能源战略时所面临的独特挑战和机遇。比如,关于分散式能源系统的布局优化和储能技术的瓶颈分析,都非常贴合当前全球能源转型的热点。更难能可贵的是,作者在提出诸多挑战的同时,也给出了切实可行的政策建议和技术路线图,这些建议充满了现实的考量,而非空泛的口号。这本书读完之后,给我的感觉不是“我学到了多少知识”,而是“我对这个世界未来的走向有了更清晰的判断”。它不仅是一本技术手册,更是一份对未来能源生态系统的深度思考报告,极大地拓宽了我的视野,让我对如何将知识转化为实际的社会效益有了更深刻的理解。

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这本书的语言风格,简直是科学与人文的完美融合体。它不像某些技术文档那样干巴巴、板着面孔,读起来让人昏昏欲睡;相反,作者的文字中流淌着一种对自然界奥秘的敬畏与热爱。在介绍某些生物过程时,他会用非常诗意的语言来描绘细胞内部的精妙运作,将复杂的生化反应拟人化,使得原本高冷的科学概念变得鲜活起来,充满了生命力。例如,描述光合作用机制的那一章,作者的笔触细腻而充满张力,仿佛带领读者亲临植物的叶片内部,目睹能量的捕获与转化。然而,这种文采并没有牺牲严谨性,一旦进入核心的工程参数和数学模型部分,语言立刻切换为精准、简洁、无可辩驳的学术腔调。这种张弛有度的语言驾驭能力,使得这本书既能让初学者保持阅读的兴趣,也能让资深研究者从中找到专业层面的共鸣和深度。它成功地架起了一座沟通科学殿堂的桥梁,让更多人愿意走进这个领域。

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