第1章 绪论&李爱东 刘建国 1
1.1材料的发展历史 1
1.2先进材料及其重要性 5
1.3先进材料的合成与制备技术 12
参考文献 16
第2章 溶胶-凝胶法&刘文超 17
2.1溶胶-凝胶法概论 17
2.1.1溶胶-凝胶法简介 17
2.1.2溶胶-凝胶法的主要用途和基本流程 18
2.1.3溶胶-凝胶法的优缺点 23
2.2溶胶-凝胶法制备薄膜 24
2.2.1溶胶-凝胶法制备氧化物薄膜 26
2.2.2溶胶-凝胶法制备硫化物薄膜 30
2.2.3溶胶-凝胶法制备无机-有机杂化薄膜 32
2.3溶胶-凝胶法制备纳米晶 37
2.3.1溶胶-凝胶法制备氧化物纳米晶 38
2.3.2溶胶-凝胶法制备金属纳米晶 40
2.4小结 42
参考文献 42
第3章 水热和溶剂热法&高峰 45
3.1水热和溶剂热法概述 45
3.1.1水热法 45
3.1.2水热物理化学 46
3.1.3水热技术类型 48
3.1.4溶剂热法 50
3.2水热和溶剂热法在纳米材料制备中的应用进展 51
3.2.1金属、半金属及合金纳米材料的合成 52
3.2.2二元氧簇化合物纳米材料的合成 62
3.2.3氮簇和碳簇纳米材料的合成 69
3.2.4多元化合物纳米材料的合成 71
3.2.5介孔和介结构材料的合成 73
3.2.6复合纳米材料的合成 75
3.3水热和溶剂热法在材料合成中的应用展望 78
参考文献 79
第4章 微波合成&刘建国 82
4.1微波与物质的相互作用 82
4.2液相微波合成 85
4.3固相微波合成 90
4.3.1间歇微波法合成三氧化钨-碳复合材料用于直接甲醇燃料电池 90
4.3.2间歇微波法制备掺氮石墨烯用于PEMFC中的Pt催化剂载体 96
4.3.3微波法合成超薄g-C3 N1用于光催化还原CO2 104
4.4小结 110
参考文献 110
第5章 超声电化学技术&唐少春 114
5.1超声电化学概述 114
5.1.1超声化学合成法 114
5.1.2电化学法 116
5.1.3超声电化学法的原理与特点 117
5.1.4超声电化学法的分类 118
5.2超声电化学法在纳米材料制备中的应用进展 119
5.2.1纳米颗粒的制备 119
5.2.2一维纳米材料的制备 128
5.2.3树枝状纳米材料的制备 132
5.2.4多孔纳米材料的制备 135
5.2.5复合纳米材料的制备 137
5.3超声电化学在材料合成中的应用展望 145
参考文献 146
第6章 化学气相沉积&李爱东 149
6.1引言 149
6.2化学气相沉积原理 150
6.2.1定义 150
6.2.2 CVD中的化学反应 151
6.2.3 CVD中的化学热力学和动力学 153
6.2.4化学气相沉积的特点与分类 156
6.3化学气相沉积前驱体和材料 159
6.3.1化学气相沉积前驱体的要求和种类 159
6.3.2化学气相沉积材料 163
6.4化学气相沉积与新材料 165
6.4.1 MOCVD生长LaAlO3栅介电薄膜及其电学性能 165
6.4.2新型无水金属硝酸盐CVD前驱体的合成、表征及其应用 170
6.4.3聚焦离子束化学气相沉积在复杂三维纳米结构制备上的应用 178
6.4.4化学气相沉积碳元素家族材料 180
参考文献 190
第7章 原子层沉积&李爱东 194
7.1引言 194
7.2原子层沉积原理和特点 194
7.2.1原子层沉积原理 194
7.2.2原子层沉积特点 199
7.2.3原子层沉积分类 201
7.3原子层沉积前驱体和材料 204
7.3.1原子层沉积前驱体 204
7.3.2原子层沉积材料 206
7.4等离子体增强原子层沉积 208
7.4.1等离子体增强原子层沉积原理 208
7.4.2等离子体增强原子层沉积特点 208
7.5原子层沉积应用 210
7.5.1高k栅介质与新型半导体沟道材料的集成与性能 211
7.5.2超高密度存储器 221
7.5.3生物相容性涂层 230
7.5.4纳米结构和图案的制备及其在能源和光学领域的应用 234
参考文献 237
第8章 团簇束流沉积&韩民 241
8.1团簇束流沉积技术概述 241
8.2团簇束流的产生 244
8.3团簇束流沉积制备纳米结构薄膜 252
8.3.1团簇束流沉积纳米粒子薄膜制备技术 252
8.3.2团簇束流沉积过程的在线监控 257
8.3.3定向团簇束流沉积 259
8.4荷能团簇束流沉积 264
参考文献 269
第9章 脉冲激光沉积技术&陈晓原 272
9.1引言 272
9.2激光与靶的相互作用 273
9.2.1概述 273
9.2.2靶对激光的吸收及靶的熔化和气化 275
9.2.3表面等离子体形成及与激光的相互作用 277
9.2.4 碰撞及喷嘴效应 279
9.2.5蒸气及等离子体与靶表面的相互作用 286
9.3羽焰的传输 288
9.3.1概述 288
9.3.2激光脉冲结束后表面等离子体的初始膨胀 290
9.3.3烧蚀物传输的流体行为—— 激波的形成和传输 291
9.3.4激波的效应 293
9.3.5沉积粒子速度的双峰现象 297
9.3.6真空及低气压下烧蚀物对膜表面的再溅射效应 299
9.4沉积粒子的化学状态、动能、沉积时间和空间分布 299
9.4.1概述 299
9.4.2沉积粒子化学状态 300
9.4.3沉积粒子能量 301
9.4.4沉积时间和沉积速率 304
9.4.5沉积粒子的空间分布 304
9.4.6 PLD与MBE的比较 305
9.5薄膜的形成及生长 306
9.5.1薄膜生长的基本过程 306
9.5.2 PLD中薄膜生长的特征 308
9.5.3薄膜取向控制 309
9.6小结和展望 311
参考文献 312
第10章 分子束外延&顾正彬 吴迪 聂越峰 320
10.1 Ⅲ-Ⅴ族分子束外延 320
10.1.1概述 320
10.1.2技术原理与系统构成 323
10.1.3技术特点 326
10.1.4分子束的产生 327
10.1.5 RHEED监控原理 329
10.2激光分子束外延 330
10.2.1概述 330
10.2.2高压RHEED监控 331
10.2.3二维薄膜生长：逐层生长和台阶流生长 333
10.2.4衬底处理 336
10.2.5钙钛矿薄膜、超薄膜和超晶格制备 338
10.3氧化物分子束外延 340
10.3.1概述 340
10.3.2同质外延生长SrTiO3薄膜 343
10.3.3异质外延生长SrTiO3薄膜 346
参考文献 349
第11章 磁控溅射&顾正彬 352
11.1溅射原理概述 352
11.1.1溅射的工作原理 352
11.1.2磁控溅射的工作原理 354
11.1.3磁控溅射薄膜生长特点 356
11.1.4溅射产额 358
11.2磁控溅射技术 361
11.2.1射频溅射与反应溅射 361
11.2.2非平衡磁控溅射技术 364
11.2.3脉冲磁控溅射 367
11.3磁控溅射应用于材料沉积的实例 369
11.3.1磁控溅射氧化锌薄膜的生长 369
11.3.2磁控溅射铁氧体薄膜的生长 375
11.3.3反应磁控溅射生长二氧化钒薄膜 375
参考文献 379
第12章 蒸发沉积技术&袁长胜 382
12.1蒸发沉积的物理基础 382
12.1.1蒸发与凝结 382
12.1.2蒸发物质的空间角分布 383
12.2蒸发沉积膜层的生长与结构特性 384
12.3平坦表面的柱状微结构的蒸发沉积 386
12.3.1表面扩散与柱状微结构薄膜生长 386
12.3.2倾角蒸发沉积的微孔柱状微结构生长 387
12.3.3预置图案化表面的微孔柱状微结构生长 389
12.3.4 掠角蒸发沉积的微孔柱状微结构生长 391
12.3.5微孔柱状结构薄膜的物理特性及其应用 395
12.4微结构表面的蒸发沉积 397
12.4.1蒸发沉积的台阶覆盖性能 397
12.4.2定向沉积与沉积膜层的图案化 398
12.4.3图案化沉积膜层的遮蔽蒸发沉积 400
参考文献 407
第13章 提拉法晶体生长技术&姚淑华 410
13.1引言 410
13.2提拉法简介 411
13.3提拉法晶体生长理论 412
13.3.1输运理论 413
13.3.2热力学理论 419
13.3.3动力学理论 419
13.3.4晶体生长形态 420
13.4提拉法晶体生长过程 426
13.4.1提拉法晶体生长程序 426
13.4.2影响晶体生长的因素 428
13.5晶体结构与缺陷 431
13.5.1晶体结构 431
13.5.2晶体缺陷 433
13.6提拉法晶体生长技术进展 436
13.6.1自动等径技术（ADC） 436
13.6.2双坩埚连续加料技术 437
参考文献 439
第14章 纳米压印技术&葛海雄 441
14.1纳米压印技术的发展 441
14.2纳米压印技术的种类 445
14.2.1热压印与紫外光固化压印 445
14.2.2滚轴压印 446
14.3纳米压印胶材料 447
14.3.1紫外光固化纳米压印材料 447
14.3.2双层纳米压印胶体系 448
14.4纳米压印的技术挑战 451
14.4.1纳米压印的缺陷与对准问题 451
14.4.2纳米压印的工艺要求 452
14.4.3纳米压印模板与低表面能处理 453
14.5复合纳米压印技术 455
14.5.1复合纳米压印模板 456
14.5.2曲面压印 457
14.5.3改善纳米压印缺陷 458
14.6纳米压印技术的应用与前景 460
14.6.1磁记录与存储器件 460
14.6.2纳米图案化蓝宝石衬底 462
14.6.3有序金属纳米结构阵列 464
参考文献 465