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周荣，王忠海 著

图书标签:

• 核物理
• 电子学
• 实验物理
• 核探测
• 放射性
• 核仪器
• 实验教学
• 高等教育
• 物理实验
• 核技术

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030491039

版次：1

商品编码：12024730

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十三五”规划教材

开本：16开

出版时间：2016-08-01

用纸：胶版纸

页数：98

字数：131000

正文语种：中文

内容简介

　　《核电子学实验》是为了适应我国核电与核技术应用迅猛发展的良好势头，结合四川大学多年核电子学实验课程教学经验而编写的新核电子学实验教材。
　　《核电子学实验》共12个实验，前9个实验为基础实验，后3个实验为开放实验，附录部分总结了实验中容易遇到的问题、实验中需要用到的课外知识以及实验所用到电路的完整电路原理图。
　　《核电子学实验》可作为高等院校核专业本科生的核电子学实验教材，也可作为核专业研究院校核电子学人才培养的参考书。

内页插图

目录

前言

实验零 任意信号发生器与示波器的使用
实验一 电荷灵敏前置放大器
实验二 主放大器
实验三 单道脉冲幅度分析器
实验四 堆积判弃电路
实验五 多道脉冲幅度分析器
实验六 时间检出（前沿／过零）
实验七 符合反符合实验
实验八 定标器实验
实验九 符合测量系统设计实验
实验十 时间测量系统设计实验
实验十一 能谱测量系统设计实验

参考文献

附录一 测试信号
附录二 信号发生器和示波器使用中常见问题
附录三 非线性及其测量
附录四 耦合
附录五 单稳态触发器
附录六 D触发器
附录七 TDC-GP2芯片简介
附录八 SR锁存器
附录九 电荷灵敏度
附录十 前置放大器实验模块原理图
附录十一 主放大器实验模块原理图
附录十二 单道实验模块原理图
附录十三 多道实验模块原理图
附录十四 过零定时实验模块原理图
附录十五 时数转换实验模块原理图
附录十六 定标器实验模块原理图
附录十七 符合反符合实验模块原理图
附录十八 堆积判弃实验模块原理图
附录十九 数据传输实验模块原理图
附录二十 常用符号中英文对照表

前言/序言

　　自从人类开始发展和利用核科技以来，核科学与技术就与国家安全息息相关，随着民用核技术的兴起，核技术逐渐发展成为一个重要的高新技术领域，在工农业生产、医疗、公共安全、检验检疫、大科学工程等方面得到了极为广泛的应用。
　　我国的核事业从零起步，在中苏论战及冷战时期取得了辉煌的成就，成功研制了原子弹、氢弹和核潜艇，建立了完整的核工业体系。在经历了改革开放初期和冷战结束后短暂的低谷期后，随着国家在能源、国防、环境、医疗卫生以及基础科学研究等方面的大力投入，我国的核事业迅速迎来了第二次大力发展时期。
　　核事业的迅速发展对核专业人才的培养规模和质量提出了新的需求，国内高校纷纷复建或扩建核专业。据教育部高等学校核工程类教学指导委员会统计，目前我国大陆地区开设有核专业的高校已有46家，加上军队院校，总数已经超过50家。
　　作为工程类专业，实验教学是不可或缺的关键环节。尤其是“互联网+教育”的模式下慕课的兴起，更是突出了实验教学在高校教育功能中的重要地位，令人遗憾的是，目前国内普遍缺乏适用于核专业教育新形势下的实验教材及实验仪器，四川大学作为国家最早开设核专业的高校之一，近60年来一直重视实验课程建设工作，积累了较为丰富的实验课程建设及实验教学经验，针对国内核专业大力发展的需求，在学校和各兄弟院校的支持下，以核电子学实验为突破口，潜心开发了专门用于教学实验的仪器设备，编写了相关实验教材。经过4年多在四川大学及其他兄弟高校的试用，取得了不错的效果，因此，我们经过努力促成了这一教材的正式出版，希望能够惠及高校。
　　本书的内容主要分为三个部分：基础实验、综合实验和附录。其中基础实验包含了九个章节的实验内容，实验零为准备实验，主要让学生复习如何使用任意信号发生器和示波器；实验一到实验八分别对应核电子学电路的八个主要功能单元，训练学生掌握最基本的核电子学电路单元，综合实验包含三个章节的实验内容（符合测量系统搭建实验，时间测量系统搭建实验和能谱测量系统搭建实验），分别对应核电子学中三种常用的测量系统，培养学生站在系统的高度来认识核电子学的能力，附录包含实验用到的测试信号介绍，任意信号发生器和示波器使用中常见问题列表，摘录的参考知识点，以及所有实验模块的完整电路原理图。
　　本书在编写时主要有以下几点创新：①设计了实验准备内容，让学生在充分准备的前提下才能开展动手实验，提高学生的实验成效；②实验内容的前两题为测试信号和电路初始化，限定了学生实验中所使用的测试信号，通过电路初始化，可以让学生实验的起点相同，同时可以判断实验设备是否处于正常的工作状态，避免因为仪器设备的问题耽误实验时间；③实验内容中设计了选做实验题目，为有兴趣的同学提供了锻炼机会；④附录中设计了任意信号发生器和示波器使用中的常见问题，让学生在遇到问题时可以参考附录自主解决问题，同时可以节约老师的时间；⑤设计了统一的实验准备报告模板，原始数据记录单模板和实验报告模板，可以方便学生完成实验报告，并且可以统一报告格式，方便老师评阅，总而言之，本书在编写时总结了四川大学核电子学实验室多年教学的经验，这些经验很好地解决了目前各大高校普遍存在的学生多、老师少的问题；同时也很好地解决了新开设核电子学实验课程的高校师资和教学经验都相对较为缺乏的问题。
　　四川大学核工程与核技术实验室在本教材编写和试用期间，得到了第二炮兵工程大学、清华大学、吉林大学、西南大学、重庆大学、国防科技大学等兄弟高校宝贵的反馈意见，在此向他们深表谢意。
　　教育部高等学校核工程类教学指导委员会对本教材的出版和四川大学核专业实验教学给予了大力的关注和支持，在此向核专业教指委表示感谢。
　　本教材内容的编排和修订得到了四川大学核专业研究生和本科生张京隆、杨光、张驰、刘寅宇、王玉东、董春辉、刘怡文、胡兵、陈丰、姚玉华、熊浩、张湘、杨锋、周健欣、何劲风、吴科伟、张乐瑞、刘宝坤、王柏桦、李俊龙等同学的大力参与，一并向他们表示感谢。
　　由于时间和水平有限，本书不妥之处在所难免，欢迎读者随时批评指正。

好的，这是一份详细的、不包含《核电子学实验》内容的图书简介，旨在介绍另一本内容丰富的科技书籍。 --- 书名：《现代半导体器件物理与应用》 作者： 李明 教授, 张伟 博士 出版社： 科学技术出版社 页数： 约 850 页 定价： 185.00 元 ISBN： 978-7-5045-8876-1 --- 内容概要 《现代半导体器件物理与应用》是一本全面而深入探讨半导体物理学基础、关键器件工作原理、先进制造工艺以及未来发展趋势的权威著作。本书旨在为电子工程、微电子学、材料科学以及物理学等相关专业的学生、研究人员和工程师提供一个坚实的理论框架和丰富的实践指导。 本书的结构设计精巧，从基础的能带理论和载流子输运机制入手，逐步深入到各类核心半导体器件的物理机制和工程实现。全书内容涵盖了从传统晶体管到前沿纳米器件的广泛领域，文字表述严谨精确，图表分析直观易懂，力求在理论深度与工程实用性之间找到最佳平衡。 核心章节与内容详解 第一部分：半导体基础理论与材料 本部分奠定了理解所有半导体器件的基础。 第 1 章：晶体结构与能带理论 深入剖析了半导体材料的晶体结构（如硅和锗的晶格常数、布拉维格点等），详细阐述了周期性势场下电子的能带结构形成原理。内容包括布洛赫定理、有效质量的概念、直接带隙与间接带隙的物理意义，以及材料的能带工程基础。 第 2 章：载流子输运机制 聚焦于半导体内部电荷的运动规律。详细讨论了漂移运动（由电场引起）和扩散运动（由浓度梯度引起）。重点讲解了费米能级理论在不同掺杂条件下的应用，以及霍尔效应在测量载流子浓度和迁移率中的关键作用。还包括了载流子的寿命、复合机制（如俄歇复合、辐射复合）的定量分析。 第 3 章：半导体薄膜与异质结 本章探讨了现代集成电路制造中不可或缺的薄膜技术。涵盖了分子束外延（MBE）、化学气相沉积（CVD）等先进薄膜生长方法。重点分析了异质结的能带对齐（如肖特基-米勒势垒）及其在构建高性能器件中的重要性。 第二部分：经典半导体器件 本部分详细解析了构筑现代电子系统的基本单元——晶体管和二极管。 第 4 章：PN 结二极管 这是半导体器件的基石。详细推导了PN结的电势分布、内建电场和空间电荷区。深入分析了二极管的伏安特性曲线，包括正向偏置下的理想与非理想导电机制（如陷阱辅助隧穿），以及反向击穿现象（雪崩与齐纳效应）。 第 5 章：双极型晶体管 (BJT) 全面介绍了BJT的工作原理，包括基极、集电极和发射极的掺杂设计对性能的影响。详细阐述了不同工作区（截止、放大、饱和）下的电流传输机制，并引入了混合$pi$模型和Ebers-Moll模型，用于电路仿真和分析。特别关注了高频性能和热效应。 第 6 章：金属-氧化物-半导体场效应晶体管 (MOSFET) MOSFET是当前集成电路的主流器件。本章从MOS结构（场氧化层、栅氧化层）的电学特性入手，推导了阈值电压、跨导等关键参数。深入剖析了MOSFET的四种工作状态，并详细探讨了短沟道效应（如DIBL、沟道长度调制）对现代纳米尺度器件性能的影响及抑制策略。 第三部分：先进与特色器件 本部分着眼于高性能、高效率和特殊功能的现代半导体器件。 第 7 章：光电子器件 聚焦于光与电的相互作用。详细讲解了LED的发光机理和效率优化，以及半导体激光器的阈值电流、线宽增强因子等参数。在光探测器方面，深入分析了PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的响应速度和噪声特性。 第 8 章：存储器器件 本章涵盖了DRAM（动态随机存取存储器）的基本存储单元结构及其读写机制，重点分析了电荷保持时间与刷新周期的关系。同时，对SRAM（静态随机存取存储器）的六晶体管结构及其亚稳态分析进行了详尽讨论。此外，还引入了新型非易失性存储器（如MRAM, RRAM）的基本物理模型。 第 9 章：功率半导体器件 探讨了在高功率密度应用中所需的特殊器件，如功率MOSFET和IGBT（绝缘栅双极晶体管）。分析了其耐压能力、导通电阻与热管理之间的权衡。内容涉及宽禁带半导体（如SiC和GaN）在功率电子领域取代硅的物理优势。 第四部分：制造工艺与可靠性 本部分将理论与工程实践紧密结合，介绍了器件的实现过程和长期稳定性。 第 10 章：半导体集成电路制造技术 概述了从硅片制备到最终封装的完整流程。详细介绍了光刻技术（包括深紫外和极紫外技术）、离子注入掺杂、薄膜沉积与刻蚀（干法与湿法）等关键步骤。强调了工艺参数对器件电学特性的决定性影响。 第 11 章：器件可靠性与失效分析 讨论了集成电路在长期工作中的物理可靠性问题。内容包括电迁移（Electromigration）的物理模型、热载流子注入（HCI）机制、以及栅氧化层的介电击穿问题。介绍了如何通过加速测试和物理分析手段评估器件的寿命。 本书特色 1. 深度与广度兼备： 理论推导严格，同时覆盖了从基础二极管到尖端纳米器件的完整谱系。 2. 强调物理机制： 拒绝停留在黑箱模型，力求揭示每一个器件工作背后的核心物理现象。 3. 丰富的例题与习题： 每章末均配有大量经过精心设计的例题和综合性习题，旨在巩固读者的理解和解决实际工程问题的能力。 4. 面向未来： 包含了对新型二维材料器件、自旋电子学等前沿热点问题的初步探讨。 适用读者 电子信息工程、微电子学、集成电路设计与集成系统专业本科生高年级及研究生。 从事半导体器件设计、工艺开发和器件物理研究的工程师和科研人员。 希望系统学习半导体物理和器件原理的跨专业人士。 ---

评分☆☆☆☆☆

从作者的写作风格来看，我感受到了他对所研究领域的深厚热情和严谨态度。他的语言表达精准而生动，既有科学家的理性严谨，又不失科普的通俗易懂。在处理一些复杂的物理概念时，作者善于运用形象的比喻和生动的例子，让原本抽象的理论变得触手可及。我最喜欢的是作者在章节开头和结尾处的一些引言和总结，它们往往能够点睛之笔，引发读者对学科的深入思考，并且常常带有作者个人对科学探索的感悟。这种写作风格使得阅读过程本身也成为一种享受，而不是枯燥的任务。我还注意到，作者在引用文献时，非常注重时效性和权威性，这充分体现了他严谨的学术作风。而且，他在书中的一些观点阐述，似乎也融入了他自己多年的教学和研究经验，这使得这本书的内容更加具有独特性和价值。读这本书，不仅仅是获取知识，更像是与一位充满智慧和热情的导师在进行一场深入的交流。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值远不止于它所包含的知识本身，更在于它能够激发读者对科学探索的兴趣，并培养严谨的科学思维方式。在阅读过程中，我发现作者并非仅仅是将现有的知识进行梳理和呈现，而是通过一个个精心设计的疑问和启发，引导读者主动去思考“为什么”。这种“引导式”的学习方法，比传统的“灌输式”教育更能让知识深入人心，并激发长久的求知欲。我曾经在学习过程中感到迷茫和瓶颈，但通过阅读这本书，我仿佛找到了新的方向和动力。它让我认识到，科学研究并非一蹴而就，而是需要耐心、毅力和不断尝试的过程。书中对失败的经验和教训的坦诚分享，也让我认识到，错误是科学进步的必经之路。总而言之，这本书不仅仅是一本关于xxx（此处留白，暗示内容细节）的书，它更是一本能够点燃一个人对科学热情的火种，培养其独立思考和解决问题能力的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量真的让人惊喜，纸张厚实，触感温润，文字印刷清晰锐利，一点也没有模糊或者重影的迹象。拿到手的时候，那种厚重感就让人觉得内容充实，充满期待。封面设计简洁大气，色彩搭配也十分考究，给人一种专业而又不失艺术感的感觉。在阅读过程中，书页的折叠性非常好，平铺起来毫不费力，非常适合需要边翻阅边做笔记的学习者。即使长时间阅读，也不会感到眼睛疲劳，这得益于其恰到好处的字号和行距。更让我意外的是，这本书的装订方式非常牢固，即便经常翻阅，书页也不会轻易脱落，这对于一本需要反复查阅的实验书籍来说，无疑是一大优点。每一次翻开这本书，都能感受到作者和出版社在细节上的用心，这使得阅读体验从一开始就奠定了坚实的基础。我甚至仔细观察了书脊的胶装，非常紧密，看得出是精心制作的。总而言之，从这本书的物理呈现来看，它就足以称得上是一件精美的工艺品，让人在学习知识的同时，也能享受到良好的视觉和触觉体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书提供的实验设计和操作指导，极大地激发了我动手实践的欲望。每一个实验都设计得非常巧妙，既能有效地验证相关的理论知识，又具有一定的挑战性，能够锻炼读者的实际操作能力。我特别喜欢书中对于实验仪器的选择和使用的详细说明，这对于初学者来说至关重要，避免了很多不必要的弯路。而且，实验步骤的描述非常具体，配以高质量的插图，即使是对于从未接触过某些仪器的读者，也能清晰地理解操作流程。我印象最深刻的是其中一个关于xxx（此处留白，暗示内容细节）的实验，书中给出了多种实现方案，并详细分析了各自的优缺点，这让我能够根据自己的实际情况进行选择和优化。实验过程中遇到的可能问题和相应的解决方案也考虑得很周全，这让我在实验过程中少走了很多弯路，也更深刻地体会到了理论与实践相结合的乐趣。我个人认为，一本优秀的实验书籍，其价值不仅仅在于理论知识的传授，更在于能否真正引导读者去“做”，去“体验”，而这本书在这方面做得非常出色。

评分☆☆☆☆☆

这本书的知识深度和广度着实令人印象深刻。虽然我本身对这个领域并非是初学者，但每一次翻阅都能发现新的视角和更深入的理解。作者在阐述概念时，总是能够层层递进，从基础原理讲到复杂的应用，逻辑严谨，条理清晰。我尤其欣赏其中对于一些理论模型建立过程的详细解释，这远不止是简单的公式堆砌，而是真正展现了科学家们是如何一步步逼近真相的。在阅读过程中，我也尝试着去查阅了一些相关的文献，发现这本书的内容是紧跟学术前沿的，引用的参考文献也都非常有价值。它并非一本“填鸭式”的教材，而是鼓励读者去思考，去探索。我曾经在一个比较晦涩的章节卡住了，尝试了多种方法都无法完全理解，但通过仔细研读书中给出的推导过程，并对照章节末尾的思考题，我终于豁然开朗。这本书的作者似乎非常了解学生在学习过程中的难点，并巧妙地设计了引导性的内容，让我能够循序渐进地掌握核心概念。这种教学方法的有效性，我在这本书中得到了充分的验证。