半導體激光器理論基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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杜寶勛 著

圖書標籤:

• 半導體激光器
• 激光物理
• 光電子學
• 半導體物理
• 光通信
• 激光技術
• 器件物理
• 光學
• 材料科學
• 量子電子學

店鋪： 蛋蛋圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030292810

商品編碼：12026030365

包裝：平裝

齣版時間：2011-01-01

基本信息

書名：半導體激光器理論基礎

：79.00元

作者：杜寶勛

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2011-01-01

ISBN：9787030292810

字數：

頁碼：185

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《半導體激光器理論基礎》針對半導體激光器，強調其理論基礎和理論的係統性。主要內容包括：光增益理論、光波導理論、諧振腔理論、半導體發光、速率方程分析和典型半導體激光器的理論。
　　《半導體激光器理論基礎》可以作為光電子專業研究生課程的試用教材，也可以供相關專業的教師和科技人員參考。

目錄

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前言
第1章 光增益經典理論
1．1 電磁波
1．1．1 波動方程
1．1．2 光學常數
1．1．3 平麵波
1．1．4 光強度
1．1．5 相速度和群速度
1．2 介質電極化
1．2．1 洛倫茨模型
1．2．2 復電極化率
1．2．3 K-K關係
1．2．4 自由電子的貢獻
1．2．5 振子強度
1．3 激光
1．3．1 光增益和光吸收
1．3．2 摺射率
1．3．3 蘭姆方程
1．3．4 激光條件
參考文獻

第2章 光增益量子理論
2．1 電子和光子
2．1．1 微觀粒子
2．1．2 電子
2．1．3 光子
2．2 電子光躍遷
2．2．1 與時間有關的微擾
2．2．2 躍遷概率
2．2．3 矩陣元
2．3 光吸收和光發射
2．3．1 光吸收概率
2．3．2 愛因斯坦公式
2．3．3 能帶間的躍遷
2．4 密度矩陣分析
2．4．1 密度矩陣
2．4．2 綫性電極化
2．4．3 光增益飽和
2．4．4 振子速率方程
參考文獻

第3章 半導體發光
3．1 半導體
3．1．1 能帶
3．1．2 載流子密度
3．1．3 載流子復閤
3．1．4 載流子注入
3．2 異質結構
3．2．1 異質結
3．2．2 雙異質結構
3．2．3 晶格匹配
3．3 發光性質
3．3．1 k選擇條件
……
第4章 光波導
第5章 諧振腔
第6章 速率方程分析
第7章 半導體激光器

作者介紹

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文摘

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序言

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前言
第1章 光增益經典理論
1．1 電磁波
1．1．1 波動方程
1．1．2 光學常數
1．1．3 平麵波
1．1．4 光強度
1．1．5 相速度和群速度
1．2 介質電極化
1．2．1 洛倫茨模型
1．2．2 復電極化率
1．2．3 K-K關係
1．2．4 自由電子的貢獻
1．2．5 振子強度
1．3 激光
1．3．1 光增益和光吸收
1．3．2 摺射率
1．3．3 蘭姆方程
1．3．4 激光條件
參考文獻

第2章 光增益量子理論
2．1 電子和光子
2．1．1 微觀粒子
2．1．2 電子
2．1．3 光子
2．2 電子光躍遷
2．2．1 與時間有關的微擾
2．2．2 躍遷概率
2．2．3 矩陣元
2．3 光吸收和光發射
2．3．1 光吸收概率
2．3．2 愛因斯坦公式
2．3．3 能帶間的躍遷
2．4 密度矩陣分析
2．4．1 密度矩陣
2．4．2 綫性電極化
2．4．3 光增益飽和
2．4．4 振子速率方程
參考文獻

第3章 半導體發光
3．1 半導體
3．1．1 能帶
3．1．2 載流子密度
3．1．3 載流子復閤
3．1．4 載流子注入
3．2 異質結構
3．2．1 異質結
3．2．2 雙異質結構
3．2．3 晶格匹配
3．3 發光性質
3．3．1 k選擇條件
……
第4章 光波導
第5章 諧振腔
第6章 速率方程分析
第7章 半導體激光器

《光之躍遷：探索半導體材料的奧秘》 這是一本關於半導體材料科學與器件應用的前沿探索，它將帶領讀者深入理解那些塑造我們現代世界的微小奇跡。本書並非聚焦於單一的光源設備，而是將目光投嚮瞭半導體材料本身的獨特屬性，以及它們如何被巧妙地設計和操控，從而衍生齣五花八門的科技應用。 從微觀的電子世界到宏觀的應用場景，本書構建瞭一個完整的知識體係，旨在為材料科學傢、工程師、以及對前沿科技充滿好奇的讀者提供一套係統而深刻的認知框架。我們將一同揭開半導體材料神奇的“能隙”之謎，理解電子和空穴如何在晶格中穿梭，以及這些微觀運動如何最終轉化為我們肉眼可見的光、電信號，甚至驅動著信息時代的滾滾洪流。 本書的第一部分，將從最基礎的物理概念入手，為讀者夯實理論基礎。我們將詳細探討晶體結構、周期性勢場以及布裏淵區的概念，理解原子如何排列成有序的晶格，以及電子在這種有序環境中錶現齣的奇特量子行為。隨後，我們將深入研究能帶理論，這是理解半導體性質的基石。書中將生動地解析價帶、導帶以及它們之間的“禁帶”是如何形成的，並闡釋不同材料（如矽、鍺、砷化鎵等）因其能帶結構差異而錶現齣的不同導電特性。我們還將深入探討費米能級，理解它在描述半導體中載流子濃度分布中的關鍵作用，以及摻雜技術如何通過引入雜質來精確調控半導體的導電類型（N型和P型），為後續器件的設計奠定基礎。此外，本書還將對半導體中的電子-空穴對産生與復閤機製進行詳盡的分析，從熱激發、光激發到俄歇復閤等，闡明能量如何在材料內部轉化和傳遞的過程，這對理解許多半導體器件的工作原理至關重要。 在對半導體材料的內在特性有瞭深刻認識之後，本書的第二部分將視角轉嚮半導體器件的設計與製造。我們將重點剖析 PN 結的形成機理，理解在 P 型和 N 型半導體交界麵形成的耗盡層和內建電場，以及二極管在正嚮和反嚮偏壓下的行為特性。這部分內容將包含對二極管穩態和動態特性的詳細分析，包括電流-電壓特性麯綫的精確繪製和解釋。在此基礎上，我們將進一步探索各種復雜的半導體器件，如雙極結型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）的結構、工作原理和性能參數。我們將深入解析 BJT 的電流放大機製，理解基區、集電區和發射區的相互作用，以及不同偏置模式下的輸齣特性。對於 FET，我們將詳細闡述其柵控電流的原理，重點講解 MOSFET（金屬-氧化物-半導體場效應晶體管）的增強型和耗盡型工作模式，以及溝道電場效應如何精確控製漏極電流。本書還將觸及一些更先進的半導體器件，例如 PIN 二極管、肖特基二極管，並探討它們的獨特結構帶來的性能優勢和應用領域。同時，我們將介紹半導體製造中的關鍵工藝，如光刻、刻蝕、薄膜沉積和摻雜等，讓讀者瞭解這些微觀器件是如何在原子尺度上被精確構建齣來的。 本書的第三部分，將目光聚焦於半導體材料在光電器件領域的廣泛應用。我們將深入探討半導體光電轉換的物理過程，包括光生載流子産生、復閤以及載流子收集等關鍵環節。其中，光電二極管（Photodiode）和光電探測器（Photodetector）將是重點介紹的對象。我們將分析不同結構的光電二極管，如 PN 結光電二極管、PIN 光電二極管和雪崩光電二極管（APD），並詳細講解它們在光信號探測、光通信以及圖像傳感等領域的應用。緊接著，本書將轉嚮半導體發光器件，特彆是 LED（發光二極管）和 OLED（有機發光二極管）的原理。我們將深入解析 LED 的輻射復閤機製，理解電子-空穴在禁帶中復閤時如何以光子的形式釋放能量，並探討不同半導體材料（如 GaN、GaAsP 等）如何發齣不同顔色的光。對於 OLED，我們將詳細介紹其多層結構，包括有機發光層、電子傳輸層、空穴傳輸層等，以及電緻發光的具體過程，並分析其在顯示技術領域的巨大潛力。此外，本書還將觸及太陽能電池（Photovoltaic Cell）的工作原理，闡釋半導體材料如何將太陽光能轉化為電能，並分析提高光電轉換效率的關鍵技術。 在整個技術發展的浪潮中，半導體材料的性能提升與器件的創新應用是相輔相成的。因此，本書的第四部分將深入探討半導體材料的最新研究進展和未來發展趨勢。我們將重點關注新型半導體材料的探索，例如寬禁帶半導體（如 SiC、GaN）、二維材料（如石墨烯、MoS2）以及量子點等，並分析它們在高性能、高效率和耐高溫等方麵的獨特優勢。本書還將探討納米技術在半導體器件中的應用，例如納米綫、納米晶體等如何實現更小的尺寸和更強的量子效應。同時，我們將關注集成電路（IC）的發展，介紹半導體芯片如何將海量的晶體管和無源器件集成在一個微小的矽片上，從而實現復雜的功能。最後，我們將展望半導體技術在人工智能、物聯網、5G 通信、生物醫療等新興領域的應用前景，以及材料創新如何驅動這些技術的突破性發展。 本書的特點在於，它不僅僅羅列理論公式和器件結構，更注重對現象背後的物理機製進行深入淺齣的剖析。我們力求通過清晰的邏輯、形象的比喻和恰當的圖示，將抽象的物理概念轉化為易於理解的知識。本書的語言力求嚴謹而又不失生動，避免過於晦澀的專業術語，旨在讓更廣泛的讀者群體受益。無論是希望係統學習半導體基礎知識的學生，還是尋求技術靈感和理論支持的工程師，抑或是對科技前沿充滿好奇的愛好者，都能在這本書中找到屬於自己的收獲。 《光之躍遷：探索半導體材料的奧秘》將為您打開一扇通往微觀世界的大門，讓您深刻理解那些隱藏在科技進步背後的核心驅動力。它將激發您對材料科學的興趣，並幫助您預見未來科技的發展方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實吸引人，那種深邃的藍色調，配上簡潔的銀色字體，立刻營造齣一種專業而又充滿科技感的氛圍。我一直對激光技術，尤其是半導體激光器，有著濃厚的興趣，總覺得這背後蘊藏著無盡的奧秘。當我拿到這本《半導體激光器理論基礎》時，內心充滿瞭期待，希望能藉此深入瞭解那些閃爍在光縴通信、激光雷達、甚至我們日常生活中無處不在的光源是如何運作的。從目錄上看，它似乎涵蓋瞭半導體材料的性質、p-n結的形成、激光的産生機理、以及不同類型的半導體激光器介紹，這些都是我渴望學習的知識點。書中豐富的插圖和示意圖，也讓我對抽象的物理概念有瞭更直觀的認識，例如光腔的形成、受激輻射的過程等等，這些對於理解其核心原理至關重要。我特彆關注書中的數學推導部分，雖然理論基礎需要紮實的數學功底，但我相信作者會以清晰易懂的方式呈現，讓我能一步步理解其中的邏輯。總的來說，這本書給我帶來的第一印象是內容豐富、結構嚴謹，並且在視覺設計上也達到瞭相當高的水準，讓我迫不及待地想要翻開它，開啓我的理論探索之旅。

評分☆☆☆☆☆

初次捧讀此書，一股濃厚的學術氣息撲麵而來。作者在開篇就對半導體材料的物理特性進行瞭詳盡的介紹，從晶體結構、能帶理論，到摻雜、載流子濃度等基礎概念，都講解得一絲不苟。這為後續理解激光的産生原理打下瞭堅實的基礎。我尤為欣賞的是書中對pn結形成過程中載流子行為的深入剖析，包括擴散電流、漂移電流以及耗盡區等概念的闡述，這些細節對於理解光電轉換和輻射過程至關重要。作者在講解受激輻射時，采用瞭嚴謹的理論推導，將愛因斯坦的A、B係數引入，並逐步分析瞭粒子數反轉的條件和激光閾值的概念。這部分內容雖然需要一定的物理和數學基礎，但作者的講解思路清晰，邏輯嚴密，使得抽象的量子力學概念變得相對容易理解。書中還穿插瞭對不同類型半導體激光器（如外延式、分布反饋式等）的工作原理和特點的介紹，這讓我對半導體激光器的多樣性和實際應用有瞭更直觀的認識。這本書的價值在於它能夠引導讀者從宏觀的現象深入到微觀的機理，真正理解半導體激光器是如何工作的，而不是僅僅停留在錶麵。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本《半導體激光器理論基礎》，我立即被其係統性的知識架構所吸引。作者並非孤立地講解某個知識點，而是將半導體激光器的各個方麵有機地聯係起來，形成瞭一個完整的知識體係。從最基本的半導體材料特性，如帶隙、載流子遷移率，到pn結的形成和光學特性，再到激光器腔的設計和不同類型的半導體激光器（如連續波、脈衝激光器，甚至量子點激光器）的特點，都得到瞭詳盡的闡述。我特彆留意到書中關於“光與物質相互作用”部分的描述，它詳細解釋瞭吸收、自發輻射和受激輻射這三種基本過程，並進一步闡述瞭受激輻射在激光産生中的關鍵作用。作者在講解過程中，常常會引用經典的物理模型和實驗證據，這使得理論更加可信，也為讀者提供瞭進一步探索的綫索。這本書的優點在於，它不僅僅是知識的堆砌，更重要的是它教授瞭讀者如何去思考和分析問題，如何將抽象的理論與實際應用聯係起來。我感覺到，通過閱讀這本書，我能夠逐步構建起對半導體激光器工作原理的全麵而深刻的理解，這對我未來的學習和研究都將大有裨益。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這本書，我最直觀的感受是其嚴謹的學術風格。書中的語言精準而專業，沒有絲毫的含糊不清，這對於我這種追求深入理解的讀者來說，無疑是極大的福音。我尤其欣賞的是它在講解半導體激光器工作原理時，那種層層遞進的邏輯。從半導體材料的基本性質齣發，逐步深入到pn結的形成、載流子注入、以及最重要的——受激輻射機製。作者似乎非常注重基礎理論的搭建，通過詳實的公式推導和物理圖像的描繪，讓讀者能夠真正理解激光是如何從材料內部“生長”齣來的。我嘗試著去理解那些關於能帶、費米能級、以及粒子數反轉的描述，雖然有些地方需要反復琢磨，但整體的清晰度還是讓我印象深刻。書中的圖錶也起到瞭畫龍點睛的作用，它們將復雜的理論概念具象化，比如能帶圖的演變、載流子在pn結的分布等等，這些都極大地幫助我構建起瞭對半導體激光器內在世界的認知框架。這本書顯然不是一本泛泛而談的科普讀物，而是真正緻力於為讀者打下堅實的理論基礎，這一點從它詳盡的參考文獻和嚴密的論證過程中就能看齣來。

評分☆☆☆☆☆

當我拿到《半導體激光器理論基礎》這本書時，首先映入眼簾的是其紮實的理論功底。作者在講解半導體材料的光學和電學特性時，毫不含糊，從晶體結構、能帶理論到載流子動力學，都做瞭詳細的闡述。我特彆喜歡書中對於“粒子數反轉”這一核心概念的講解，作者通過對能量守恒定律和量子力學原理的深入分析，清晰地解釋瞭為何以及如何纔能實現粒子數反轉，這是激光産生的前提。隨後的章節中，關於光腔的形成、增益機製以及激光輸齣特性的討論，都充滿瞭嚴謹的數學推導和物理模型。雖然有些公式推導相當復雜，但作者的講解步驟清晰，並且常常配以示意圖，幫助讀者更好地理解抽象的物理過程。我注意到書中還對半導體激光器的效率、穩定性以及一些退化機製進行瞭探討，這使得理論分析更加全麵，也為實際應用中的問題解決提供瞭思路。這本書給我最大的感受是，它不僅僅是告訴我們“是什麼”，更重要的是深入分析瞭“為什麼”和“如何做到”，真正地幫助讀者建立起對半導體激光器理論的深刻理解。