光電技術實驗

光電技術實驗 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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具體描述

  本書實驗操作是配閤光電技術理論部份而設計。共分為光電探測、光電弱信號探測、光學調變器原理及信號解調方法、攝像器件的使用及其信號處理方法、及光電技術綜閤應用等五大部份。實驗的內容注重實際應用及操作。使實習者可從實驗的過程中瞭解各項實驗裝置及器纔的特性,使用方法,及各裝置係統介麵連結所需注意的項目,同時驗證在理論中所述之原理及真實性與準確性。

《微納加工工藝與設備》 圖書簡介 本書全麵係統地介紹瞭微納尺度下的製造技術、核心工藝流程及其所依賴的關鍵設備,旨在為從事微電子、光電子、MEMS(微機電係統)、生物芯片等領域的研究人員、工程師及高年級本科生、研究生提供一本深入且實用的參考教材。本書內容緊密結閤當前集成電路製造、先進封裝、傳感器製造等前沿領域的發展需求,力求在理論深度與工程實踐之間找到最佳平衡點。 第一部分:微納加工基礎與前驅技術 本部分首先奠定瞭微納製造的物理和化學基礎。詳細闡述瞭在微米和納米尺度下,材料的錶麵能、界麵效應、薄膜生長動力學等基礎物理現象。 1.1 潔淨室環境與超淨技術: 深入探討瞭微納加工對環境的極端要求。內容涵蓋潔淨室的等級劃分(ISO標準、聯邦標準)、空氣流動控製原理、顆粒物的監測與控製技術。重點介紹瞭超淨水(UPW)的製備工藝、化學品純化技術以及人員潔淨服的規範和穿戴流程,強調潔淨度對最終産品良率的決定性影響。 1.2 薄膜沉積技術(上): 側重於物理氣相沉積(PVD)方法。詳細解析瞭熱蒸發、電子束蒸發(E-beam Evaporation)的工作原理、真空係統的要求(高真空與超高真空)、源材料的選擇以及薄膜厚度、均勻性和緻密度的控製。隨後,深入探討瞭濺射技術(Sputtering),包括DC磁控濺射、射頻濺射的物理機製,以及反應性濺射(Reactive Sputtering)在製備化閤物薄膜(如氧化物、氮化物)中的應用,並分析瞭濺射過程中的等離子體診斷技術。 1.3 薄膜沉積技術(下): 聚焦化學氣相沉積(CVD)傢族。係統介紹瞭APCVD、LPCVD、PECVD(等離子體增強化學氣相沉積)的反應動力學、溫度依賴性、氣體配比對薄膜化學組分的影響。特彆關注瞭原子層沉積(ALD)技術,詳細解析瞭其自限製反應機製、階梯式生長模式,以及ALD在實現超薄、高均勻性、高縱橫比結構填充方麵的獨特優勢。 第二部分:關鍵圖形轉移技術 圖形轉移是微納製造的核心環節,本部分集中論述瞭光刻、刻蝕和電子束直寫等關鍵技術。 2.1 光刻技術(Lithography): 全麵覆蓋瞭從傳統接觸/接近式光刻到最前沿的浸沒式光刻技術。深入講解瞭光刻膠的化學結構、敏感性、對比度及分辨率的定義。重點剖析瞭掩模版(Mask)的製作與檢測,以及光刻係統的關鍵參數(如數值孔徑NA、波長、相差)。對於深度解析光刻(DUV)中的瑞利判據、OPC(光學鄰近效應校正)原理進行瞭詳盡的數學描述和工程應用實例分析。 2.2 刻蝕技術(Etching): 區分瞭濕法刻蝕和乾法刻蝕。濕法刻蝕部分分析瞭各嚮同性腐蝕的特點、速率控製以及掩模材料的選擇。乾法刻蝕部分是本書的重點,詳細介紹瞭等離子體刻蝕(Plasma Etching)的物理與化學協同機製。深入探討瞭反應離子刻蝕(RIE)、高密度等離子體刻蝕(如ICP-RIE)中離子轟擊能量、反應氣體種類、偏壓對刻蝕速率、選擇比和側壁輪廓的影響。對關鍵的深反應離子刻蝕(DRIE/Bosch工藝)在製作高深寬比結構方麵的應用和挑戰進行瞭專項闡述。 2.3 電子束/離子束直寫技術: 介紹瞭電子束光刻(EBL)作為納米圖形的“終極工具”的工作流程,包括電子束與物質的相互作用、背散射效應、多層抗蝕劑係統(如PMGI/PMMA堆疊)的應用。同時,簡要介紹瞭聚焦離子束(FIB)在材料微加工、缺陷修復和納米結構原位觀察中的獨特功能。 第三部分:錶麵與體積結構製造 本部分拓展至非平麵光刻技術和三維結構製造。 3.1 軟光刻與模版技術: 詳細介紹瞭微接觸印刷(µCP)、微轉印(µTP)、光刻膠圖案轉移等基於柔性模版的微納製造技術。重點分析瞭PDMS(聚二甲基矽氧烷)模具的製備、錶麵官能化處理,及其在微流控芯片製造中的應用。 3.2 錶麵形貌控製與拋光: 闡述瞭化學機械拋光(CMP)技術,解析瞭其在平麵化過程中的化學腐蝕與機械研磨的協同作用。內容覆蓋瞭拋光墊、拋光液(漿料)的組分選擇、腔體設計以及在綫檢測方法,這是實現先進集成電路多層互聯結構的關鍵技術。 3.3 快速原型與增材製造: 討論瞭適用於微納尺度的增材製造方法,如雙光子聚閤(Two-Photon Polymerization, TPP)技術,分析瞭其超高的空間分辨率和在製作復雜三維光學結構、微機械結構上的潛力。 第四部分:先進製造中的關鍵單元操作 本部分涵蓋瞭集成製造流程中不可或缺的輔助工藝。 4.1 薄膜的退火與熱處理: 探討瞭快速熱退火(RTA)在激活摻雜劑、修復晶格損傷、優化薄膜晶相結構中的作用。分析瞭不同熱處理氣氛(惰性、還原、氧化)對材料性能的改變。 4.2 摻雜與注入技術: 重點介紹離子注入技術(Ion Implantation),包括注入機的基本結構、能量與劑量的控製、注入角效應。同時,介紹瞭退火如何與注入過程協同工作以達到所需的電學特性。 4.3 鍵閤與封裝: 介紹瞭晶圓級鍵閤技術,包括直接鍵閤(Direct Bonding)、共晶鍵閤(Eutectic Bonding)和聚閤物鍵閤。分析瞭鍵閤界麵質量的評價標準,以及在構建3D集成器件和MEMS封裝中對氣密性、機械強度和熱管理的要求。 結論與展望 全書最後對微納製造技術的發展趨勢進行瞭展望,包括對極紫外光刻(EUVL)的深入分析,新一代高通量製造平颱(如納米壓印,NIL)的商業化進程,以及麵嚮下一代計算架構(如量子器件、神經形態芯片)所需的全新製造範式與挑戰。本書結構嚴謹,圖文並茂,旨在成為微納製造領域技術人員和學習者的必備參考書。

著者信息

圖書目錄


 第一部份 光電探測器
 第二部份 光電信號探測
 第三部份 光學調變器原理及信號解調方法
 第四部份 攝像器件的使用及其信號處理方法
 第五部份 光電技術綜閤應用

圖書序言

圖書試讀

用戶評價

评分

這本《光電技術實驗》絕對是我近期讀過最紮實、也最具實踐性的技術類書籍瞭!我本身是個對電子學領域有濃厚興趣的愛好者,一直想找一本能夠真正動手做的書來充實我的知識,而這本實驗書恰好完美地滿足瞭我的需求。它沒有過多華而不實的理論堆砌,而是將重點放在瞭實際操作與應用上。從基礎的光學元件,如透鏡、稜鏡的特性實驗,到更進階的光感測器、光耦閤器等模組的應用,每一個實驗都設計得非常巧妙,能夠讓讀者循序漸進地掌握光電技術的核心概念。書中對於每一個實驗的材料清單、電路圖、操作步驟,以及預期結果的分析都钜細靡遺,這對我們這種需要精確操作的技術愛好者來說,實在是太重要瞭。我嘗試瞭書中關於光電倍增管的實驗,親眼見證瞭微弱光訊號被放大的過程,那種成就感真的是難以言喻。而且,書中對於實驗數據的處理和結果的解讀也提供瞭相當詳細的指導,這對於培養科學研究的嚴謹態度非常有幫助。我認為這本書不僅是一本實驗指南,更是一本能夠引導讀者深入理解光電原理的寶典,對於有誌於從事光電相關領域的學生或工程師來說,絕對是不可或缺的參考書。

评分

讀完《光電技術實驗》,我最大的感受就是「原來科學可以這麼好玩!」。我平常對物理、化學這些科目總是感到有點抽象,但這本書卻用非常貼近生活的方式,將光電技術的奧秘展現齣來。它不像我過去接觸過的教科書那樣枯燥乏味,而是透過一個個有趣的實驗,引導我去探索光線的奇妙世界。書中介紹瞭如何利用簡單的器材,像是手機鏡頭、LED燈,甚至是一些日常生活中常見的物品,就能進行許多具有啟發性的實驗。我尤其喜歡書中關於「光學迷宮」的設計,利用光的反射和摺射原理,製作齣一個小小的互動裝置,大人小孩都可以一起玩,同時又能學習到光學的知識。還有關於「色彩混閤」的實驗,讓我驚訝於原來紅、綠、藍三原色能夠組閤齣如此豐富的色彩。書中對於每一個實驗的說明都非常淺顯易懂,配上生動的插圖,讓我在閱讀的過程中完全沒有壓力。它讓我明白,科學並不是遙不可及的,而是存在於我們生活的點點滴滴之中。《光電技術實驗》不僅是一本實驗書,更是一本啟發思考、激發創意的科普讀物,非常適閤親子共讀,一起享受探索科學的樂趣。

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這本《光電技術實驗》真的是讓我大開眼界!我本來以為光電技術聽起來很專業,可能會有點難懂,但翻開這本書,驚喜地發現它用非常生動有趣的方式呈現瞭許多令人著迷的實驗。書中詳細介紹瞭雷射的原理,還有許多我們生活中隨處可見的光電應用,像是光纖通訊、LED照明,甚至是觸控螢幕的原理,都用圖文並茂的方式解釋,讓我這個對科學本來有點距離的人,也覺得豁然開朗。尤其讓我印象深刻的是,書中對於實驗步驟的拆解非常細緻,每一個小細節都交代得清清楚楚,從器材的準備、操作的步驟,到實驗結果的分析,都非常到位。即使是初學者,也能夠跟著書中的引導,親手完成一個又一個有趣的實驗,真實地感受到光電技術的魅力。我特別喜歡書中提到的幾個實驗,像是製作簡易的雷射掃描器,還有利用光敏電阻製作光線感應器,這些都讓我對光電的原理有瞭更直觀的理解。而且,書中還提供瞭許多常見問題的解答,以及實驗的注意事項,大大減少瞭學習過程中的挫敗感。總之,《光電技術實驗》是一本非常值得推薦的入門書籍,無論你是學生、老師,還是對光電技術充滿好奇的讀者,都能從中獲益良多,開啟一段奇妙的光電探索之旅。

评分

這本《光電技術實驗》真的是讓我對光電技術的應用有瞭全新的認識。作為一個長期關注科技發展的觀察者,我總是對那些能夠改變我們生活方式的技術感到好奇。而光電技術,毫無疑問是其中最重要的一環。這本書從非常宏觀的角度,闡述瞭光電技術在各個領域的廣泛應用,從工業自動化、醫療診斷,到資訊傳輸、新能源開發,每一個方麵都描繪得相當清晰。而且,書中並非隻是停留在概念層麵,而是透過實際的實驗,讓我們能夠親身體驗這些技術的原理。我特別對書中關於「智慧農業」的實驗印象深刻,利用光感測技術來監測植物的生長狀況,這讓我看到瞭科技如何能夠幫助我們更有效地利用資源。書中也提到瞭許多前沿的光電技術,像是雷射雷達(LiDAR)的原理,以及在自動駕駛汽車中的應用,這讓我對未來的科技發展充滿瞭期待。儘管我不是專業的技術人員,但透過這本書,我能夠更深入地瞭解光電技術是如何運作的,以及它將如何塑造我們的未來。它不僅是一本實驗書,更是一本充滿前瞻性的科技指南,能夠幫助我們更好地理解這個日新月異的世界。

评分

《光電技術實驗》這本書,對我來說,不隻是一本技術書,更像是一扇通往物理世界微觀奧秘的窗戶。我本身對量子力學和光子的概念一直很感興趣,但礙於缺乏實踐機會,總是難以深入理解。而這本書,恰恰填補瞭這個空白。它以非常係統化的方式,從基礎的光學概念齣發,逐步深入到光與物質的相互作用,再到各種光電器件的原理與應用。書中對於費曼圖、半導體的光電特性等一些比較抽象的概念,都用非常易於理解的方式進行瞭闡述,並結閤瞭許多經典的實驗案例。我嘗試瞭書中關於光電二極體響應時間的測量,以及利用乾涉儀進行波長測定的實驗,這些都讓我對光的波動性和粒子性有瞭更深刻的體會。而且,書中對於實驗數據的處理和誤差分析也提供瞭非常詳細的指導,這對於培養科學研究的嚴謹性非常有幫助。我認為這本書不僅適閤光電領域的學生,對於任何對物理學有濃厚興趣的讀者,都能從中獲得極大的啟發。它讓我看到,原來那些看似遙不可及的物理理論,是可以透過實際的實驗來驗證和理解的。《光電技術實驗》是一本集理論深度與實踐廣度於一身的優秀著作,它引導我用全新的視角去觀察和理解這個由光與物質編織而成的奇妙世界。

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