电子功能材料与元器件（第二版）
定价：￥79.00
作者： 刘凤敏
出版时间：2026-08
出版社：科学出版社
- 科学出版社
- 9787030856609
- 2版
- 2026-08
作者简介
内容简介
本书具体内容包括：
第1章，电子功能材料概述。主要讲述材料与功能材料的分类、形状记忆合金、超导材料、半导体超晶格材料、电子功能陶瓷、有机发光、液晶显示、导电高分子及纳米材料。
第2章，化合物晶体的缺陷化学基础。主要讲述缺陷化学的表述方法、晶体中缺陷的平衡、杂质对氧化物晶体中缺陷平衡的影响、晶体中点缺陷的扩散及其分布、 固态烧结。
第3章，热敏陶瓷及热(温)敏感元件。主要介绍热敏电阻、金属测温电阻、热电偶。
第4章，半导体气体敏感元件。主要介绍半导体气敏元件的基本结构及特性、金属氧化物气敏机理的一般理论、吸附氧在气敏机理中的作用分析、常用气敏材料的气敏性能、气敏材料的制备及表征方法。
第5章，湿度敏感感器件。主要介绍湿敏器件的基本特性、陶瓷湿度敏感器件、有机高分子湿度敏感器件。
第6章，光敏及光电器件。主要介绍半导体中光的吸收及光电效应、光电导效应型光敏器件、光伏效应型光敏器件、红外传感器。
第7章，光纤及光纤传感器。主要介绍光纤的特性、光传导理论、光的调制与解调、光纤传感器。
第8章，压力传感器。主要介绍压阻式、压电式压力传感器的工作原理。
第9章，磁敏传感器件。主要介绍磁电效应、半导体磁阻器件。
第10章，离子生物敏感器件。主要介绍离子选择电极、生物传感器。
第1章，电子功能材料概述。主要讲述材料与功能材料的分类、形状记忆合金、超导材料、半导体超晶格材料、电子功能陶瓷、有机发光、液晶显示、导电高分子及纳米材料。
第2章，化合物晶体的缺陷化学基础。主要讲述缺陷化学的表述方法、晶体中缺陷的平衡、杂质对氧化物晶体中缺陷平衡的影响、晶体中点缺陷的扩散及其分布、 固态烧结。
第3章，热敏陶瓷及热(温)敏感元件。主要介绍热敏电阻、金属测温电阻、热电偶。
第4章，半导体气体敏感元件。主要介绍半导体气敏元件的基本结构及特性、金属氧化物气敏机理的一般理论、吸附氧在气敏机理中的作用分析、常用气敏材料的气敏性能、气敏材料的制备及表征方法。
第5章，湿度敏感感器件。主要介绍湿敏器件的基本特性、陶瓷湿度敏感器件、有机高分子湿度敏感器件。
第6章，光敏及光电器件。主要介绍半导体中光的吸收及光电效应、光电导效应型光敏器件、光伏效应型光敏器件、红外传感器。
第7章，光纤及光纤传感器。主要介绍光纤的特性、光传导理论、光的调制与解调、光纤传感器。
第8章，压力传感器。主要介绍压阻式、压电式压力传感器的工作原理。
第9章，磁敏传感器件。主要介绍磁电效应、半导体磁阻器件。
第10章，离子生物敏感器件。主要介绍离子选择电极、生物传感器。
目录
第一章 电子功能材料概述 1
§1-1 材料与功能材料的分类 1
§1-1-1 材料的领域划分 1
§1-1-2功能材料 2
§1-2 形状记忆合金 2
§1-3 超导材料 6
§1-3-1 超导体的主要特征 6
§1-3-2 超导性机理 8
§1-3-3 超导材料 10
§1-3-4 超导体的应用 13
§1-4 半导体超晶格材料 16
§1-4-1 超晶格及其基本性质 16
§1-4-2 应变超晶格材料 19
§1-4-3 非晶态超晶格材料 21
§1-5 电子功能陶瓷 22
§1-5-1 介电陶瓷 24
§1-5-2 压电陶瓷 26
§1-5-3 铁电陶瓷 27
§1-5-4 半导体陶瓷 29
§1-6 有机电致发光材料 33
§1-6-1 有机电致发光原理 33
§1-6-2 有机发光材料 35
§1-7 液晶材料 37
§1-7-1 液晶材料的特点 37
§1-7-2 液晶的分类 38
§1-7-3 液晶分子结构与性质的关系 39
§1-7-4 液晶的特征与应用 40
§1-8 导电性高分子材料 43
§1-8-1 高分子导体 43
§1-8-2 光导电聚合物 47
§1-8-3 高分子压电体/热电体 48
§1-9 纳米材料 49
§1-9-1 纳米材料的基本特性 49
§1-9-2 低维半导体材料 52
§1-9-3 介孔材料 53
第二章 化合物晶体的缺陷化学基础 59
§2-1 缺陷化学的表述方法 59
§2-2 晶体中缺陷的平衡 61
§2-2-1 满足化学计量比组成的氧化物晶体中的缺陷平衡 61
§2-2-2 具有非化学计量比组成的氧化物晶体中的缺陷平衡 62
§2-2-3接近化学计量组成的氧化物晶体中的缺陷平衡 66
§2-3杂质对氧化物晶体中缺陷平衡的影响 69
§2-3-1 杂质对满足化学计量比的氧化物晶体中缺陷平衡的影响 69
§2-3-2 杂质对非化学计量比组成的氧化物晶体中缺陷平衡的影响 70
§2-4 晶体中点缺陷的扩散及其分布 72
§2-4-1扩散基本定律 73
§2-4-2 晶体中点缺陷的扩散机构 73
§2-4-3 缺陷的扩散系数 74
§2-4-4缺陷平衡的动力学过程 76
§2-5 固态烧结 78
§2-5-1 固态烧结的初期模型 79
§2-5-2 固态烧结的中后期模型 81
第三章 热敏陶瓷及热(温)敏感元件 84
§3-1 热敏电阻 84
§3-1-1 PTC热敏电阻 84
§3-1-2 NTC热敏电阻 90
§3-2 金属测温电阻 93
§3-3 热电偶 95
第四章 半导体气体敏感元件 100
§4-1 气体敏感元件概述 100
§4-2 半导体气敏元件的基本结构及特性 104
§4-2-1 电阻型气敏元件的基本结构 104
§4-2-2 电阻型气敏元件的主要特性 105
§4-3 金属氧化物气敏机理的一般理论 107
§4-3-1 表面电导型气敏元件工作原理 107
§4-3-2 体电导型气敏元件工作原理 110
§4-4 吸附氧在气敏机理中的作用分析 111
§4-5 常用气敏材料的气敏性能 115
§4-6 气敏材料的制备及表征方法 117
§4-6-1 气敏材料的制备方法 117
§4-6-2 气敏材料表征技术 119
§4-7 气敏元件的制作工艺 120
§4-7-1 气敏材料的制备实例 120
§4-7-2 气敏元件的制作工艺 121
§4-7-3 气敏元件的掺杂改性 122
§4-8 气敏元件的几个实例 125
§4-8-1 可燃性气体敏感元件 125
§4-8-2 毒害性气体敏感元件 127
§4-8-3 有机溶剂蒸气敏感元件 130
§4-8-4 集成复合型敏感器件 131
§4-9 固体电解质氧敏器件 131
§4-9-1 ZrO2的离子导电及气敏机理 131
§4-9-2 ZrO2氧敏器件及应用 133
§4-10 液体电解质气敏器件 134
§4-10-1 伽伐尼电池式气体传感器件 134
§4-10-2 定电位电解式气体传感器件 135
§4-10-3 隔膜离子电极式气体传感器 136
第五章湿度敏感感器件 139
§5-1 湿度敏感器件概述 139
§5-2湿敏器件的基本特性 140
§5-3 陶瓷湿度敏感器件 142
§5-3-1 陶瓷湿敏器件的工作原理 142
§5-3-2 陶瓷湿敏器件的实例 144
§5-4 有机高分子湿度敏感器件 150
§5-4-1 高分子电阻式湿敏器件 150
§5-4-2 高分子电容式湿敏器件 151
§5-5 固体电解质湿度敏感器件 153
§5-5-1 固体电解质湿敏器件的工作原理 154
§5-5-2 固体电解质湿敏器件实例 154
§5-6 元素半导体及MOS型湿敏器件 157
第六章 光敏及光电器件 161
§6-1概述 161
§6-2半导体中光的吸收及光电效应 162
§6-3 光电导效应型光敏器件 163
§6-3-1 光电导效应型光敏器件的工作原理 164
§6-3-2 础光敏器件及其特性 165
§6-4 光伏效应型光敏器件 168
§6-5 半导体激光器 170
§6-5-1 受激辐射及激光的产生条件 171
§6-5-2 半导体激光器的工作原理 172
§6-5-3 激光器对激光材料的要求 172
§6-5-4 半导体激光器的制作及其特性 174
§6-6 红外传感器(红外探测器) 175
§6-6-1 红外探测器简介 175
§6-6-2 红外探测器的性能参数 178
第七章 光纤及光纤传感器 181
§7-1 光导纤维及其特性 181
§7-1-1 光纤的基本结构与类型 181
§7-1-2 光纤中光的传播与损耗 182
§7-2 光纤材料及其制备 184
§7-3 光的调制与解调 186
§7-3-1 光强调制与解调 186
§7-3-2 偏振调制与解调 188
§7-3-3 相位调制与解调 190
§7-3-4 频率调制与解调 191
§7-4 光纤传感器的实例 192
§7-4-1 光强调制的微弯位移传感器 192
§7-4-2 相位调制型光纤温度传感器 193
§7-4-3 偏振调制型光纤电流传感器 194
第八章 压力传感器 197
§8-1 压阻式压力传感器的工作原理 197
§8-1-1 半导体的压阻效应 197
§8-1-2 压阻式压力传感器的工作原理 198
§8-2 压阻式压力传感器的结构与制作 200
§8-2-1 压阻式压力传感器的基本结构 200
§8-2-2 压阻式压力传感器的基本结构 200
§8-2-3 压力传感器的制作 201
§8-3 压电式压力传感器的工作原理 203
§8-3-1 压电效应 203
§8-3-2 压电晶体 204
§8-3-3 压电陶瓷 206
§8-4 压电式压力传感器的结构与设计 207
§8-4-1 压电式压力传感器的结构与特点 207
§8-4-2 压电式压力传感器的特性指标 209
§8-4-3 压电式压力传感器设计上的主要考虑 211
第九章 磁敏传感器件 213
§9-1 霍尔元件与霍尔传感器 213
§9-1-1 霍尔效应 213
§9-1-2 霍尔元件 215
§9-1-3 霍尔传感器 216
§9-2 半导体磁阻器件 217
§9-2-1 磁阻效应 217
§9-2-2 磁阻元件的设计与制作 219
§9-2-3 磁敏传感器与应用 220
§9-3 结型磁敏器件 221
§9-3-2 磁敏三极管 223
第十章 离子生物敏感器件 227
§10-1 离子选择电极 227
§10-1-1 离子选择电极的作用原理 227
§10-1-2 离子选择电极的分类 228
§10-1-3 离子选择电极的主要性能指标 233
§10-2 生物传感器的基础知识 235
§10-2-1 生物反应的基本知识 235
§10-2-2 生物传感器的一般原理 239
§10-2-3 生物活性材料固定化技术 240
§10-3 几种典型的生物传感器 241
§10-3-1 酶传感器 241
§10-3-2 免疫传感器 243
§10-3-3 微生物传感器 245
§10-4 场效应型传感器 246
§10-4-1 金属-氧化物-半导体场效应晶体管 246
§10-4-2 ISFET传感器 248
§10-4-3 场效应型生物传感器 250
§1-1 材料与功能材料的分类 1
§1-1-1 材料的领域划分 1
§1-1-2功能材料 2
§1-2 形状记忆合金 2
§1-3 超导材料 6
§1-3-1 超导体的主要特征 6
§1-3-2 超导性机理 8
§1-3-3 超导材料 10
§1-3-4 超导体的应用 13
§1-4 半导体超晶格材料 16
§1-4-1 超晶格及其基本性质 16
§1-4-2 应变超晶格材料 19
§1-4-3 非晶态超晶格材料 21
§1-5 电子功能陶瓷 22
§1-5-1 介电陶瓷 24
§1-5-2 压电陶瓷 26
§1-5-3 铁电陶瓷 27
§1-5-4 半导体陶瓷 29
§1-6 有机电致发光材料 33
§1-6-1 有机电致发光原理 33
§1-6-2 有机发光材料 35
§1-7 液晶材料 37
§1-7-1 液晶材料的特点 37
§1-7-2 液晶的分类 38
§1-7-3 液晶分子结构与性质的关系 39
§1-7-4 液晶的特征与应用 40
§1-8 导电性高分子材料 43
§1-8-1 高分子导体 43
§1-8-2 光导电聚合物 47
§1-8-3 高分子压电体/热电体 48
§1-9 纳米材料 49
§1-9-1 纳米材料的基本特性 49
§1-9-2 低维半导体材料 52
§1-9-3 介孔材料 53
第二章 化合物晶体的缺陷化学基础 59
§2-1 缺陷化学的表述方法 59
§2-2 晶体中缺陷的平衡 61
§2-2-1 满足化学计量比组成的氧化物晶体中的缺陷平衡 61
§2-2-2 具有非化学计量比组成的氧化物晶体中的缺陷平衡 62
§2-2-3接近化学计量组成的氧化物晶体中的缺陷平衡 66
§2-3杂质对氧化物晶体中缺陷平衡的影响 69
§2-3-1 杂质对满足化学计量比的氧化物晶体中缺陷平衡的影响 69
§2-3-2 杂质对非化学计量比组成的氧化物晶体中缺陷平衡的影响 70
§2-4 晶体中点缺陷的扩散及其分布 72
§2-4-1扩散基本定律 73
§2-4-2 晶体中点缺陷的扩散机构 73
§2-4-3 缺陷的扩散系数 74
§2-4-4缺陷平衡的动力学过程 76
§2-5 固态烧结 78
§2-5-1 固态烧结的初期模型 79
§2-5-2 固态烧结的中后期模型 81
第三章 热敏陶瓷及热(温)敏感元件 84
§3-1 热敏电阻 84
§3-1-1 PTC热敏电阻 84
§3-1-2 NTC热敏电阻 90
§3-2 金属测温电阻 93
§3-3 热电偶 95
第四章 半导体气体敏感元件 100
§4-1 气体敏感元件概述 100
§4-2 半导体气敏元件的基本结构及特性 104
§4-2-1 电阻型气敏元件的基本结构 104
§4-2-2 电阻型气敏元件的主要特性 105
§4-3 金属氧化物气敏机理的一般理论 107
§4-3-1 表面电导型气敏元件工作原理 107
§4-3-2 体电导型气敏元件工作原理 110
§4-4 吸附氧在气敏机理中的作用分析 111
§4-5 常用气敏材料的气敏性能 115
§4-6 气敏材料的制备及表征方法 117
§4-6-1 气敏材料的制备方法 117
§4-6-2 气敏材料表征技术 119
§4-7 气敏元件的制作工艺 120
§4-7-1 气敏材料的制备实例 120
§4-7-2 气敏元件的制作工艺 121
§4-7-3 气敏元件的掺杂改性 122
§4-8 气敏元件的几个实例 125
§4-8-1 可燃性气体敏感元件 125
§4-8-2 毒害性气体敏感元件 127
§4-8-3 有机溶剂蒸气敏感元件 130
§4-8-4 集成复合型敏感器件 131
§4-9 固体电解质氧敏器件 131
§4-9-1 ZrO2的离子导电及气敏机理 131
§4-9-2 ZrO2氧敏器件及应用 133
§4-10 液体电解质气敏器件 134
§4-10-1 伽伐尼电池式气体传感器件 134
§4-10-2 定电位电解式气体传感器件 135
§4-10-3 隔膜离子电极式气体传感器 136
第五章湿度敏感感器件 139
§5-1 湿度敏感器件概述 139
§5-2湿敏器件的基本特性 140
§5-3 陶瓷湿度敏感器件 142
§5-3-1 陶瓷湿敏器件的工作原理 142
§5-3-2 陶瓷湿敏器件的实例 144
§5-4 有机高分子湿度敏感器件 150
§5-4-1 高分子电阻式湿敏器件 150
§5-4-2 高分子电容式湿敏器件 151
§5-5 固体电解质湿度敏感器件 153
§5-5-1 固体电解质湿敏器件的工作原理 154
§5-5-2 固体电解质湿敏器件实例 154
§5-6 元素半导体及MOS型湿敏器件 157
第六章 光敏及光电器件 161
§6-1概述 161
§6-2半导体中光的吸收及光电效应 162
§6-3 光电导效应型光敏器件 163
§6-3-1 光电导效应型光敏器件的工作原理 164
§6-3-2 础光敏器件及其特性 165
§6-4 光伏效应型光敏器件 168
§6-5 半导体激光器 170
§6-5-1 受激辐射及激光的产生条件 171
§6-5-2 半导体激光器的工作原理 172
§6-5-3 激光器对激光材料的要求 172
§6-5-4 半导体激光器的制作及其特性 174
§6-6 红外传感器(红外探测器) 175
§6-6-1 红外探测器简介 175
§6-6-2 红外探测器的性能参数 178
第七章 光纤及光纤传感器 181
§7-1 光导纤维及其特性 181
§7-1-1 光纤的基本结构与类型 181
§7-1-2 光纤中光的传播与损耗 182
§7-2 光纤材料及其制备 184
§7-3 光的调制与解调 186
§7-3-1 光强调制与解调 186
§7-3-2 偏振调制与解调 188
§7-3-3 相位调制与解调 190
§7-3-4 频率调制与解调 191
§7-4 光纤传感器的实例 192
§7-4-1 光强调制的微弯位移传感器 192
§7-4-2 相位调制型光纤温度传感器 193
§7-4-3 偏振调制型光纤电流传感器 194
第八章 压力传感器 197
§8-1 压阻式压力传感器的工作原理 197
§8-1-1 半导体的压阻效应 197
§8-1-2 压阻式压力传感器的工作原理 198
§8-2 压阻式压力传感器的结构与制作 200
§8-2-1 压阻式压力传感器的基本结构 200
§8-2-2 压阻式压力传感器的基本结构 200
§8-2-3 压力传感器的制作 201
§8-3 压电式压力传感器的工作原理 203
§8-3-1 压电效应 203
§8-3-2 压电晶体 204
§8-3-3 压电陶瓷 206
§8-4 压电式压力传感器的结构与设计 207
§8-4-1 压电式压力传感器的结构与特点 207
§8-4-2 压电式压力传感器的特性指标 209
§8-4-3 压电式压力传感器设计上的主要考虑 211
第九章 磁敏传感器件 213
§9-1 霍尔元件与霍尔传感器 213
§9-1-1 霍尔效应 213
§9-1-2 霍尔元件 215
§9-1-3 霍尔传感器 216
§9-2 半导体磁阻器件 217
§9-2-1 磁阻效应 217
§9-2-2 磁阻元件的设计与制作 219
§9-2-3 磁敏传感器与应用 220
§9-3 结型磁敏器件 221
§9-3-2 磁敏三极管 223
第十章 离子生物敏感器件 227
§10-1 离子选择电极 227
§10-1-1 离子选择电极的作用原理 227
§10-1-2 离子选择电极的分类 228
§10-1-3 离子选择电极的主要性能指标 233
§10-2 生物传感器的基础知识 235
§10-2-1 生物反应的基本知识 235
§10-2-2 生物传感器的一般原理 239
§10-2-3 生物活性材料固定化技术 240
§10-3 几种典型的生物传感器 241
§10-3-1 酶传感器 241
§10-3-2 免疫传感器 243
§10-3-3 微生物传感器 245
§10-4 场效应型传感器 246
§10-4-1 金属-氧化物-半导体场效应晶体管 246
§10-4-2 ISFET传感器 248
§10-4-3 场效应型生物传感器 250
