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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