先进材料合成与制备技术

前言

第1章绪论

1.1材料的发展历史

1.2先进材料及其重要性

1.3先进材料的合成与制备技术

参考文献

第2章溶胶—凝胶法

2.1溶胶—凝胶法概论

2.1.1溶胶—凝胶法简介

2.1.2溶胶—凝胶法的主要用途和基本流程

2.1.3溶胶—凝胶法的优缺点

2.2溶胶—凝胶法制备薄膜

2.2.1溶胶—凝胶法制备氧化物薄膜

2.2.2溶胶—凝胶法制备硫化物薄膜

2.2.3溶胶—凝胶法制备无机—有机杂化薄膜

2.3溶胶—凝胶法制备纳米晶

2.3.1溶胶—凝胶法制备氧化物纳米晶

2.3.2溶胶—凝胶法制备金属纳米晶

2.4小结

参考文献

第3章水热和溶剂热法

3.1水热和溶剂热法概述

3.1.1水热法

3.1.2水热物理化学

3.1.3水热技术类型

3.1.4溶剂热法

3.2水热和溶剂热法在纳米材料制备中的应用进展

3.2.1金属、半金属及合金纳米材料的合成

3.2.2二元氧簇化合物纳米材料的合成

3.2.3氮簇和碳簇纳米材料的合成

3.2.4多元化合物纳米材料的合成

3.2.5介孔和介结构材料的合成

3.2.6复合纳米材料的合成

3.3水热和溶剂热法在材料合成中的应用展望

参考文献

第4章微波合成

4.1微波与物质的相互作用

4.2液相微波合成

4.3固相微波合成

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

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

4.3.3微波法合成超薄g—C3N4用于光催化还原CO2

4.4小结

参考文献

第5章超声电化学技术

5.1超声电化学概述

5.1.1超声化学合成法

5.1.2电化学法

5.1.3超声电化学法的原理与特点

5.1.4超声电化学法的分类

5.2超声电化学法在纳米材料制备中的应用进展

5.2.1纳米颗粒的制备

5.2.2—维纳米材料的制备

5.2.3树枝状纳米材料的制备

5.2.4多孔纳米材料的制备

5.2.5复合纳米材料的制备

5.3超声电化学在材料合成中的应用展望

参考文献

第6章化学气相沉积

6.1引言

6.2化学气相沉积原理

6.2.1定义

6.2.2CVD中的化学反应

6.2.3CVD中的化学热力学和动力学

6.2.4化学气相沉积的特点与分类

6.3化学气相沉积前驱体和材料

6.3.1化学气相沉积前驱体的要求和种类

6.3.2化学气相沉积材料

6.4化学气相沉积与新材料

6.4.1MOCVD生长LaAlO3栅介电薄膜及其电学性能

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

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

6.4.4化学气相沉积碳元素家族材料

参考文献

第7章原子层沉积

7.1引言

7.2原子层沉积原理和特点

7.2.1原子层沉积原理

7.2.2原子层沉积特点

7.2.3原子层沉积分类

7.3原子层沉积前驱体和材料

7.3.1原子层沉积前驱体

7.3.2原子层沉积材料

7.4等离子体增强原子层沉积

7.4.1等离子体增强原子层沉积原理

7.4.2等离子体增强原子层沉积特点

7.5原子层沉积应用

7.5.1高k栅介质与新型半导体沟道材料的集成与性能

7.5.2超高密度存储器

7.5.3生物相容性涂层

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

参考文献

第8章团簇束流沉积

8.1团簇束流沉积技术概述

8.2团簇束流的产生

8.3团簇束流沉积制备纳米结构薄膜

8.3.1团簇束流沉积纳米粒子薄膜制备技术

8.3.2团簇束流沉积过程的在线监控

8.3.3定向团簇束流沉积

8.4荷能团簇束流沉积

参考文献

第9章脉冲激光沉积技术

9.1引言

9.2激光与靶的相互作用

9.2.1概述

9.2.2靶对激光的吸收及靶的熔化和气化

9.2.3表面等离子体形成及与激光的相互作用

9.2.4碰撞及喷嘴效应

9.2.5蒸气及等离子体与靶表面的相互作用

9.3羽焰的传输

9.3.1概述

9.3.2激光脉冲结束后表面等离子体的初始膨胀

9.3.3烧蚀物传输的流体行为——激波的形成和传输

9.3.4激波的效应

9.3.5沉积粒子速度的双峰现象

9.3.6真空及低气压下烧蚀物对膜表面的再溅射效应

9.4沉积粒子的化学状态、动能、沉积时间和空间分布

9.4.1概述

9.4.2沉积粒子化学状态

9.4.3沉积粒子能量

9.4.4沉积时间和沉积速率

9.4.5沉积粒子的空间分布

9.4.6PLD与MBE的比较

9.5薄膜的形成及生长

9.5.1薄膜生长的基本过程

9.5.2PLD中薄膜生长的特征

9.5.3薄膜取向控制

9.6小结和展望

参考文献

第10章分子束外延

10.1Ⅲ—Ⅴ族分子束外延

10.1.1概述

10.1.2技术原理与系统构成

10.1.3技术特点

10.1.4分子束的产生

10.1.5RHEED监控原理

10.2激光分子束外延

10.2.1概述

10.2.2高压RHEED监控

10.2.3二维薄膜生长：逐层生长和台阶流生长

10.2.4衬底处理

10.2.5钙钛矿薄膜、超薄膜和超晶格制备

10.3氧化物分子束外延

10.3.1概述

10.3.2同质外延生长SrTiO3薄膜

10.3.3异质外延生长SrTiO3薄膜

参考文献

……

第11章磁控溅射

第12章蒸发沉积技术

第13章提拉法晶体生长技术

第14章纳米压印技术

《南京大学材料科学与工程系列丛书先进材料合成与制备技术》可作为高等院校材料科学与工程、化学、电子、物理等专业研究生（高年级本科生）的教材或参考书，也可供从事材料合成与制备领域的科研人员和工程技术人员参考。本书是面向研究生介绍先进材料的合成与制备技术，分为十四章，既包括物理方法，也包括了化学方法，既有气相方法，也有溶液方法。既囊括一些成熟的技术，如：磁控溅射、蒸发法、化学气相沉积、水热法等在先进材料材料合成与制备中的新应用，又涉及了最近一些年发展起来材料制备加工领域的新技术、新工艺，如：激光脉冲沉积、原子层沉积、团簇束流沉积、纳米压印等。本书既有基本原理的介绍，又突出材料的先进性和应用的前沿性，不少工作都是作者多年或最新研究成果的总结。