硅基光电子发光材料与器件 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨德仁等 著

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• 硅基光电子
• 发光材料
• 光电器件
• 半导体材料
• 光物理
• 材料科学
• 纳米材料
• 薄膜技术
• 发光二极管
• 新型显示

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030461797

版次：1

商品编码：11838419

包装：平装

丛书名： 光电子科学与技术前沿

开本：16开

出版时间：2015-11-01

页数：276

字数：298000

正文语种：中文

内容简介

随着芯片集成度的增加，以硅芯片光互连为特征的硅基光电集成是微电子发展方向之一，其关键瓶颈问题是硅基光源材料与器件。同时，硅基光电子在生物、显示等领域还有重要应用前景。因此，该领域一旦突破，将对未来信息产业的发展产生重大影响。《硅基光电子发光材料与器件》在阐述硅基发光材料和器件的基本原理的基础上，重点阐述国内外的新研究进展。《硅基光电子发光材料与器件》主要包括：硅基光电子与发光材料的总体概述；硅基杂质与缺陷发光；硅基纳米材料与发光器件；稀土离子掺杂的硅基电致发光器件；硅基量子点发光材料与器件；硅基量子阱和能带调控发光材料与激光器件；硅基氧化物半导体薄膜发光器件；硅基Ⅲ Ⅴ族化合物半导体发光材料与器件；硅基有机发光材料与器件；硅基光波导和光电集成。

目录

目录
丛书序
序言
前言
第1章 概论：硅基光电子及发光材料 001
1.1 微电子的发展和技术挑战 001
1.2 硅基光电子 003
1.3 硅基光电子的光源 006
1.4 硅基发光材料与器件 008
1.5 硅基光电子和发光材料的未来 016
参考文献 017
第2章 硅基杂质和缺陷发光 020
2.1 硅中点缺陷的发光 020
2.2 多孔硅发光 024
2.3 硅中与位错相关的发光 032
2.4 硅中与{113}缺陷相关的发光 044
2.5 硅中过渡族金属杂质（铜）的发光 046
参考文献 047
第3章 硅基纳米材料与发光器件 055
3.1 基本性质 055
3.2 材料制备 057
3.3 器件设计和表征 063
3.4 提高纳米硅量子点电致发光器件性能的探索 069
参考文献 074
第4章 稀土离子掺杂的硅基电致发光器件 079
4.1 稀土及稀土发光 079
4.2 稀土铒离子掺杂的硅电致发光器件 080
4.3 稀土铒离子注入的富硅氧化硅MOS电致发光器件 082
4.4 稀土离子注入的二氧化硅高效率电致发光器件 093
参考文献 098
第5章 硅基量子点发光材料与器件 100
5.1 锗自组装量子点发光材料 100
5.2 FP腔中的锗量子点发光 102
5.3 硅基微盘和微环锗量子点发光器件 102
5.4 嵌入锗自组装量子点的光子晶体微腔发光器件 105
5.5 基于光学微腔中嵌入锗量子点的电注入发光器件 108
5.6 硅基外延ⅢⅤ族量子点激光器 109
参考文献 112
第6章 硅基量子阱和能带调控发光材料与激光器件 116
6.1 引言 116
6.2 硅基IV族量子阱材料的能带调控与发光器件 116
6.3 硅基锗薄膜材料的能带调控与发光器件 128
6.4 硅基锗锡发光材料及器件 146
6.5 硅基激光器件的实现与展望 155
参考文献 156
第7章 硅基氧化物半导体薄膜发光器件 162
7.1 引言 162
7.2 硅基稀土掺杂TiO2薄膜器件的电致发光 163
7.3 硅基稀土掺杂ZnO薄膜器件的电致发光 172
7.4 硅基ZnO薄膜器件的随机激光 180
参考文献 188
第8章 硅基ⅢⅤ族化合物半导体发光材料与器件 192
8.1 硅基ⅢⅤ族化合物半导体混合发光材料的制备 192
8.2 硅基ⅢⅤ族半导体发光和激光器件 200
参考文献 214
第9章 硅基有机发光材料与器件 220
9.1 基本性质 220
9.2 材料制备 223
9.3 器件设计 225
9.4 硅（有机）发光中效率测量问题和展望 245
参考文献 247
第10章 硅基光波导和光电集成 251
10.1 硅基光波导基础 252
10.2 基于硅波导器件 254
10.3 硅基光电集成 262
参考文献 271
索引 274

前言/序言

《星辰低语：宇宙尺度下的生命探寻》 内容梗概： 《星辰低语》并非一本关于材料科学或电子器件的专著，而是一次关于生命、宇宙与人类意识边界的深度探索。本书以一种兼具科学严谨性和人文关怀的视角，试图解答一个古老而永恒的疑问：在浩瀚无垠的宇宙中，我们是否孤单？本书将带领读者跨越物质世界的局限，踏上一段充满想象力与求知欲的旅程，深入探究生命存在的可能性、宇宙演化中潜在的生命孕育机制，以及人类意识与宇宙规律之间可能存在的深刻联系。 本书共分为五个部分，层层递进，引人入胜： 第一部分：宇宙的画布——生命诞生的宏观背景 我们从宇宙的起源讲起，回顾大爆炸之后的星系形成、恒星演化以及元素合成的过程。并非枯燥的宇宙学理论，而是着重描绘宇宙如何在亿万年的时间里，为生命播撒下最基本的物质种子。我们将审视宇宙中的宜居带理论，分析行星形成与演化的关键因素，从类地行星的寻找，到系外行星大气成分的推测，一步步勾勒出生命可能栖息的“摇篮”。这一部分将打破我们对“地球中心论”的固有认知，展现宇宙的宏大尺度和惊人的多样性，为生命的出现提供了广阔的可能性。我们将探讨宇宙射线的角色，以及宇宙早期环境对生命萌芽的潜在影响，将目光投向那些我们尚未完全理解的宇宙角落。 第二部分：生命的密码——从化学到生物的跃迁 在宏观背景之下，本书将聚焦生命起源的微观细节。我们将深入探讨生命必需的化学元素，以及在早期地球或其他行星环境中，这些元素如何通过复杂的化学反应，逐步构成生命的基本单元——氨基酸、核苷酸等。这一部分将详细阐述“生命起源的化学演化”理论，包括“原始汤”假说、海底热泉假说等主流观点，并分析其科学依据与待解之谜。我们还将触及RNA世界假说，以及早期生命如何从简单的自我复制分子，发展出复杂的细胞结构和遗传机制。本书不会回避科学上的争议，而是呈现当前科学界对于生命起源的各种猜想与研究前沿，让读者理解生命的出现并非偶然，而是宇宙物质演化的必然产物，也可能是某种更深层次规律的体现。我们将详细解析DNA与RNA的功能，以及它们在信息传递和生命延续中的核心作用，并探讨是否存在不同于我们所知的生命化学基础。 第三部分：星际的脉动——宇宙中其他生命形态的猜想 一旦生命在地球上出现，我们便自然而然地会思考：在宇宙的其他地方，是否也存在着相似的生命？这一部分将是本书最富想象力也最具前瞻性的章节。我们将基于已知的科学原理，大胆推测宇宙中可能存在的其他生命形态。从基于碳基的类地生命，到可能存在于极端环境下的非碳基生命，甚至是以我们无法想象的能量体或信息体形式存在的生命。我们将分析那些被认为是“异常”的天体现象，如“奥陌陌”等星际访客，以及近年来备受关注的“费米悖论”及其各种可能的解释。本书将引用科幻小说中的经典构想，并结合天体生物学、基因组学、以及量子物理学的最新研究成果，描绘出一幅幅令人惊叹的宇宙生命图景。我们将深入探讨，如果存在其他文明，他们的技术发展水平、社会形态以及宇宙观可能与我们有何不同，以及我们如何去理解和区分“生命”与“非生命”的界限。 第四部分：意识的彼岸——人类意识的宇宙意义 本书的第四部分将视角从纯粹的生物学转向了人类最神秘的领域——意识。我们是否是宇宙中唯一拥有复杂意识的生命？意识的本质是什么？意识是否具有宇宙普适性？我们将从神经科学、心理学、哲学以及量子力学等多个角度，探讨意识的起源、功能和潜在的宇宙意义。我们或许会发现，意识并非仅仅是生物大脑的产物，而可能是一种更广泛存在的宇宙现象。本书将深入讨论“观察者效应”在量子力学中的意义，以及它是否暗示着意识在宇宙构成中的某种作用。我们将探讨，如果存在其他拥有高度发达意识的文明，他们是如何理解宇宙的，以及他们是否会发展出与我们不同的哲学和宗教体系。这一部分将引发读者对自身意识的深刻反思，以及对人类在宇宙中的独特地位的重新审视。我们将探讨意识与时间、空间的关系，以及是否存在超越物理维度的心灵连接。 第五部分：星辰的低语——与宇宙对话的可能 在对宇宙生命和意识有了更深的理解之后，本书的最后一章将带领读者展望未来。我们如何才能更有效地探寻宇宙中的生命？SETI（搜寻地外文明计划）的意义与挑战，以及未来更先进的探测技术。本书将探讨，如果我们真的发现了地外生命，甚至地外文明，我们将如何与他们进行沟通，如何理解他们的信息，以及这将对人类社会和文明产生何种深远影响。我们可能会思考，是否存在一种普适的“宇宙语言”，一种不依赖于具体生物形态的交流方式。本书也将触及对人类自身未来命运的思考，在宇宙演化的长河中，人类文明将走向何方？我们是否能够超越地球的束缚，成为真正意义上的“宇宙公民”？《星辰低语》并非提供确切的答案，而是抛出一系列引人深思的问题，激励读者保持对未知的好奇，继续仰望星空，倾听宇宙的低语，并积极参与到这场宏大的生命探寻之中。我们将探讨，人类意识的进化是否是宇宙本身寻求自我认知的过程，以及我们与宇宙万物之间是否存在某种深层、未知的共振。 《星辰低语》是一场思想的盛宴，一次心灵的旅行。它适合所有对宇宙、生命和人类自身存在感到好奇的读者。它将以其广阔的视野、深刻的洞察和引人入胜的叙述，点燃你心中最原始的求知欲，让你重新认识我们所处的宇宙，以及我们在其中的位置。这本书，将是你通往星辰大海的引路者，是你与宇宙对话的启蒙者。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对未来生活充满向往的普通人，平时喜欢阅读一些关于科技如何改变世界的书籍，尤其是那些能够让我感受到“科技改变生活”的力量的书籍。当我看到《硅基光电子发光材料与器件》这本书的书名时，我脑海中立刻闪过一些画面。我想到，这本书会不会是关于我们未来生活中的那些“看不见”的科技？比如，我们现在使用的手机屏幕，未来会不会变得更加轻薄、节能，而且能够显示出更逼真的色彩？这本书的书名中提到的“发光材料”和“器件”，让我觉得它可能与我们日常接触的显示技术息息相关。我设想，书中或许会解释，为什么我们现在看到的屏幕会发光，而未来的屏幕又会如何利用硅这种我们熟悉的材料，变得更加神奇。我还想到，在信息传输方面，光纤通信已经非常重要，而这本书的书名是否意味着，未来我们获取信息的方式，例如上网速度，会因为这种“硅基光电子”技术而变得更快、更稳定？我会想象，这本书会不会用一些生动有趣的例子，来解释这些复杂的科技原理，让我能够理解，为什么这些“硅基”的东西，能够如此“光彩照人”，又如此“信息飞速”。我希望这本书能够带我进入一个充满未来感的科技世界。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对新能源技术颇有研究的业余爱好者，平时热衷于关注那些能够推动社会可持续发展的突破性研究。当我在书店的科技专区看到《硅基光电子发光材料与器件》这本书时，我的目光就被它吸引了。虽然名字听起来侧重于材料和器件本身，但我立刻联想到，硅基光电子技术在能源领域的巨大潜力。我设想，这本书里可能会深入探讨如何利用硅材料来制造更高效的太阳能电池，不仅仅是传统的硅太阳能电池，而是那些能够以更低的成本、更高的效率捕获太阳能，甚至实现柔性化、透明化的新型太阳能器件。我还想到，在能源传输方面，光纤通信已经非常成熟，而硅基光电子技术是否能够实现更低损耗、更高带宽的能量传输呢？或许书中会介绍一些将电能转化为光能，再将光能高效转化回电能的原理和技术，这对于未来能源网络的构建具有深远的意义。我还对书中是否会提及如何将硅基光电子技术与储能技术相结合感到好奇。例如，能否利用这些材料制造出能够直接存储和释放光能的装置？这本书的名字虽然显得比较基础和宏观，但我希望它能够像一个窗口，让我看到硅基光电子技术在解决全球能源危机方面所扮演的关键角色，以及它可能为我们描绘出的绿色能源未来图景。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在光学领域摸爬滚打多年的研究者，我对《硅基光电子发光材料与器件》这本书的书名有着一种天然的亲切感和高度的专业兴趣。我通常会从目录和参考文献来判断一本书的价值，但我相信，单凭书名，我就能判断出它极有可能涵盖了当前硅基光电子发光领域最前沿的研究动态和理论基础。我期待这本书能够系统地梳理硅基发光材料的发展历程，从最初的探索阶段，到克服本征发光效率低下的挑战，再到近些年突破性的进展。我特别关注书中对于“硅基”发光机制的深入剖析，例如如何通过掺杂、纳米结构调控、量子阱设计等手段，来增强硅材料的发光性能，实现可见光甚至紫外光的发射。同时，我也期望书中能够详细介绍各种硅基光电子发光器件的设计、制备和性能表征。这可能包括LED、激光器、调制器等，以及它们在通信、传感、显示、照明等领域的具体应用。我还会仔细翻阅书中对器件工作原理的阐述，以及相关的理论模型和模拟方法。对我而言，这本书的价值在于它能否提供一个全面、深入且具有创新性的视角，帮助我了解硅基光电子发光材料与器件的最新研究进展，发现新的研究方向，甚至为我自己的研究提供理论指导和实验灵感。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对材料科学领域有着浓厚兴趣的学生，平时喜欢阅读能够拓宽我知识视野的专业书籍。《硅基光电子发光材料与器件》这个书名，一下子就抓住了我的注意力，因为它直接点出了我感兴趣的两个核心领域：材料科学和光电子学，并且聚焦于一个极具潜力的方向——硅基发光。我期待这本书能够深入浅出地介绍硅基发光材料的种类，例如硅纳米晶、掺杂硅、以及近年来备受关注的 III-V 族材料与硅的异质集成等。我希望书中能够详细阐述不同材料的发光机理，比如载流子俘获、能量转移、缺陷辅助发光等，并对其发光效率、光谱特性、以及稳定性进行详细分析。在器件方面，我非常希望书中能够涵盖各种硅基光电子发光器件的构筑方法，从基础的pn结LED，到更复杂的微腔LED、硅基激光器、以及集成光子芯片上的发光组件。我也会特别关注书中关于器件性能的表征技术和优化策略，例如电流注入效率、热管理、以及光谱纯度等。更重要的是，我希望这本书能够提供一些关于硅基光电子发光技术未来发展趋势的展望，例如在高速通信、生物传感、量子计算等前沿领域的应用前景，为我的学术研究提供一些有价值的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《硅基光电子发光材料与器件》，光是听这个名字，就让人感觉沉甸甸的，充满了科学的严谨与未来的憧憬。我是一名对新兴科技充满好奇的普通读者，平时喜欢接触一些关于未来科技的书籍，尤其是那些能够让我窥见技术革新前沿的。当我看到这本书的书名时，我的第一反应是：“这是不是一本非常专业、晦涩难懂的学术专著？”我脑海中立即浮现出各种复杂的公式、图表，以及那些我可能完全看不懂的缩写和术语。我甚至有点犹豫是否要打开它，担心自己无法理解其中的奥秘，会像一个门外汉，被拒之门外。然而，对“硅基”和“光电子”这两个词的联想，又勾起了我的兴趣。我隐约知道硅在现代科技中的重要地位，而“光电子”则直接联系到信息传输和显示技术，这些都是我们生活中无处不在的。我脑海中开始构思，这本书会不会讲述我们日常使用的手机、电脑屏幕，甚至未来的高速网络，是如何利用硅这种材料，发出我们能看见的光，或者传输我们看不见的光信号的？它会不会揭示那些让我们的数字世界运转起来的幕后英雄？我期待它能用一种相对易懂的方式，哪怕是偶尔闪烁一些比喻，来解释这些复杂的物理和化学原理，让我能够理解，为什么硅如此重要，为什么它能被用来“发光”和“传递信息”。这本书的封面设计，如果能有一点想象力，比如用抽象的光线和硅晶体的结合来表现，那一定会更加吸引我。