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1半导体材料 1

1.1基本概念 2

1.2特性 2

1.3半导体的导电特性 5

1.3.1本征半导体 5

1.3.2杂质半导体 7

1.3.3电流的逆止阀门——PN结 9

1.4异质结与超晶格 12

1.5半导体材料的种类 13

1.5.1半导体的元勋——锗 13

1.5.2半导体中的巨人——硅 15

1.5.3第三代半导体的选择——砷化稼 20

1.6制备 22

1.7应用 23

1.8半导体技术方兴未艾 24

知识拓展 25

思考题 26

2发光材料 27

2.1基本概念 27

2.2固体发光的基本特征 27

2.3发光材料的主要激励方式 28

2.3.1热释发光 28

2.3.2光致发光 29

2.3.3电致发光 29

2.4半导体照明 30

2.5LED的未来——蓝色发光二极管的诞生 36

知识拓展 37

思考题 38

3激光材料 39

3.1激光的基本概念 39

3.2激光产生的机制 40

3.3激光的特点 40

3.4激光材料的基本概念 41

3.5激光器的种类 42

3.6应用 44

3.6.1激光武器 44

3.6.2生命之光 47

知识拓展 51

思考题 51

4光纤材料 52

4.1光纤的工作原理 52

4.2光纤的分类 54

4.3光纤的衰减 56

4.4光纤的优点 57

4.5光纤的应用 57

4.5.1光纤通信——信息高速公路 57

4.5.2医用内窥镜 58

4.5.3照明和光能传送 58

知识拓展 59

思考题 60

5磁性材料 61

5.1基本概念 61

5.2磁学的发展历史 62

5.3磁学基本概念 63

5.4磁性材料的分类 67

5.4.1软磁材料 67

5.4.2硬磁材料 69

5.4.3磁记录材料 73

5.4.4特殊磁性能材料 75

5.5磁性材料的应用 79

5.5.1传统工业 80

5.5.2生物界和医学界 80

5.5.3天文、地质、考古和采矿等领域 82

5.5.4军事领域 83

5.5.5磁悬浮列车中的应用 84

知识拓展 86

思考题 90

6超导材料 91

6.1基本概念 91

6.2特性 91

6.2.1零电阻效应 91

6.2.2完全抗磁性 92

6.2.3约瑟夫逊效应 93

6.3BCS理论 93

6.4超导材料 95

6.4.1超导元素材料 95

6.4.2合金材料 95

6.4.3超导化合物材料 96

6.4.4超导陶瓷 96

6.5超导的应用 96

6.5.1强磁场实验装置 97

6.5.2医用超导磁体 98

6.5.3带有超导磁体的同步加速器 99

6.5.4超导磁悬浮支架 99

6.5.5超导磁悬浮列车 99

6.5.6高温超导输电线路 100

6.5.7超导储能磁体的开发与应用 101

6.5.8超导计算机 102

6.5.9医用射频超导量子干涉磁强计 103

6.5.10超导磁场计 104

知识拓展 105

思考题 106

7太阳能电池材料 107

7.1基本概念 107

7.2工作原理 108

7.3分类 109

7.3.1硅系太阳能电池 110

7.3.2纳米晶化学太阳能电池 113

7.4太阳能电池的主要应用领域 114

7.5太阳能电池的发展趋势 115

知识拓展 116

思考题 118

8液晶显示材料 119

8.1基本概念 119

8.2分类 119

8.2.1溶致型液晶 119

8.2.2热致型液晶 120

8.3液晶的电光效应 121

8.4液晶的用途 122

知识拓展 125

思考题 126

9敏感材料 127

9.1基本概念 127

9.2各种敏感材料 127

9.2.1热敏材料 128

9.2.2气敏材料 130

9.2.3湿敏材料 131

9.2.4压敏材料 132

知识拓展 136

思考题 138

10纳米材料 139

10.1基本概念 139

10.2纳米材料的特性 141

10.2.1表面与界面效应 141

10.2.2量子尺寸效应 142

10.2.3宏观量子隧道效应 142

10.3纳米材料的性能 143

10.3.1力学性质 143

10.3.2磁学性质 143

10.3.3电学性质 144

10.3.4热学性质 144

10.3.5光学性质 145

10.4应用及前景 145

10.4.1陶瓷领域 145

10.4.2纳米电子学 146

10.4.3生物工程 147

10.4.4光电领域 148

10.4.5化工领域 148

10.4.6医学 149

10.4.7分子组装 150

10.4.8电波吸收（隐身）材料 152

10.4.9其他领域 152

10.5前景展望 153

知识拓展 153

思考题 154

参考文献 155