[二手] 固體光電子學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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傅竹西著 著

圖書標籤:

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齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312028786

商品編碼：21041346708

包裝：平裝

齣版時間：2012-06-01

基本信息

書名:固體光電子學

定價：33.00元

售價：14.9元,便宜18.1元,摺扣45

作者:傅竹西著

齣版社：中國科學技術大學齣版社

齣版日期：2012-06-01

ISBN：9787312028786

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.440kg

編輯推薦

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傅竹西編著的《固體光電子學（第2版）》的作者的意圖是將該書作為光電子學的基礎教材，因此著重基礎知識的闡述，注重內容的廣泛性和新穎性，並對內容的深度做瞭適當考慮。該書可作為高等院校相關專業教材，也可供從事光電子學工作的人員參考。

內容提要

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傅竹西編著的《固體光電子學（第2版）》主要針對光通信、集成光學和光計算機等方麵的應用，較全麵地講述與光信息傳輸有關的基本原理、規律和方法，包括固體中光發射、光調製、光的傳輸和耦閤、光的探測和接收、光信息處理、記錄和顯示等，並注意介紹該領域中的一些新發展和新技術，尤其突齣瞭半導體光電子器件的工作原理和功能，故名《固體光電子學》。《固體光電子學（第2版）》著重基礎知識的闡述，對內容深度做瞭適當考慮，可供從事光電子學工作的人員參考，也可作為高等院校相關專業教材。

目錄

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總序第2版前言前言緒論章 光在波導中的傳輸 1.1 光傳輸簡介 1.2 光在平麵波導中的傳播 1.3 其他形式的平麵型介質波導 1.4 階梯型光縴 1.5 聚焦型光縴 練習題和思考題第2章 光的耦閤和調製 2.1 光的耦閤理論簡述 2.2 光耦閤器件 2.3 光調製理論基礎 2.4 體電光調製 2.5 體聲光調製和體磁光調製 2.6 波導調製器 練習題和思考題第3章 半導體中的光發射 3.1 半導體的能帶結構簡述 3.2 半導體中的載流子和費米能級 3.3 半導體中的電子躍遷和光輻射 3.4 PN結和發光二極管 3.5 半導體中的受激光輻射 3.6 半導體激光器及其工作原理 3.7 半導體激光器的工作特性及半導體激光器間的相互作用 3.8 半導體激光器的瞬態效應和調製特性 3.9 超晶格材料及其在光電子學中的應用 練習題和思考題第4章 光的接收和探測 4.1 半導體光電探測基本原理和性能 4.2 光電導探測器 4.3 半導體結型光電探測器 練習題和思考題第5章 光信息處理 5.1 二維光信息處理 5.2 光信息記錄 5.3 光信息的二維顯示參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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光影交織的微觀世界：探索固體光電子學的奧秘 在日新月異的科技浪潮中，信息傳輸的帶寬、處理速度以及顯示技術的革新，無不與光息息相關。從智能手機的屏幕到高速互聯網的光縴通信，從激光雷達的感知係統到先進的醫療成像，光電子學早已滲透到我們生活的方方麵麵，成為驅動現代文明不可或缺的核心技術。而這一切的源頭，正是對固體材料中光與電相互作用原理的深刻理解與應用。 本書將帶領讀者走進一個奇妙的微觀世界，深入探索固體光電子學的基本原理、核心器件以及前沿應用。我們不會僅僅停留於對現象的描述，而是力求剖析其內在的物理機製，理解材料特性如何影響光電行為，以及如何通過巧妙的設計和工程手段，將這些原理轉化為實用技術。 一、 基礎篇：光與固體的對話 要理解固體光電子學，首先需要建立堅實的物理基礎。本部分將從量子力學的角度，為讀者構建一個清晰的認識框架。 量子世界的基石：能帶理論 固體的電學和光學性質，很大程度上由其電子能帶結構決定。我們將詳細介紹晶體結構、周期性勢場以及布裏淵區等概念，逐步闡釋電子在固體中如何形成連續的能帶，以及導帶、價帶、禁帶的形成及其重要性。理解能帶結構，就像掌握瞭一把鑰匙，能夠解鎖半導體材料的導電性和光學特性之謎。我們會深入探討直接帶隙和間接帶隙材料的區彆，這對於理解發光二極管（LED）和激光器的發光效率至關重要。 光子的遊戲：光與物質的相互作用 光，作為一種電磁波，其能量以光子的形式存在。當光子與固體中的電子相遇時，會發生一係列復雜的相互作用。我們將逐一剖析這些關鍵過程： 吸收（Absorption）： 光子能量被電子吸收，導緻電子從低能級躍遷到高能級，這是許多光電器件的基礎，例如光電導效應。我們將討論不同材料對不同波長光的吸收特性，以及吸收係數的概念。 發射（Emission）： 處於高能級的電子在躍遷迴低能級時，會釋放齣光子，這是LED和激光器發光的原理。我們將區分自發輻射和受激輻射，後者是實現激光放大的關鍵。 散射（Scattering）： 光子在與晶格振動（聲子）或其他缺陷相互作用時，會改變傳播方嚮，産生散射現象。這在光信號傳輸和一些傳感器技術中具有重要意義。 摺射與反射（Refraction and Reflection）： 光在不同介質界麵上的傳播行為，由材料的摺射率決定。我們將探討摺射率的物理根源，以及全內反射等現象在光縴通信中的應用。 載流子的舞蹈：電荷的運動與調控 在固體中，電荷的載流子主要是電子和空穴。它們在電場作用下的運動，構成瞭電流。理解載流子的産生、復閤、漂移和擴散，是分析和設計光電器件的基礎。我們將介紹： 本徵半導體與雜質半導體： 純淨的半導體（本徵半導體）和摻雜瞭雜質的半導體（外延半導體），其導電性和載流子濃度有顯著差異。我們將深入分析N型和P型半導體的形成機理，以及載流子的主要成分和少子、多子的概念。 載流子動力學： 載流子在電場作用下的漂移速度，以及由於濃度梯度引起的擴散電流。我們將引入遷移率和擴散係數等重要參數。 産生與復閤： 光照或電場作用下載流子的産生，以及載流子結閤而消失的復閤過程。復閤分為輻射復閤和非輻射復閤，其效率直接影響光電器件的性能。 二、 器件篇：光電轉換的魔法師 在掌握瞭基礎原理之後，我們將目光轉嚮構建功能強大的光電器件。這些器件如同光電世界的魔法師，將光信號轉換為電信號，或將電信號轉化為光信號。 點亮世界的使者：發光二極管（LED） LED憑藉其高效、長壽命、色彩豐富等優點，已廣泛應用於照明、顯示和信號指示領域。我們將深入剖析LED的發光機理，重點關注PN結的發光過程，以及影響LED效率的關鍵因素，如注入效率、輻射復閤效率和量子效率。同時，我們還會介紹不同材料（如GaN、GaAs、AlGaInP等）在外延LED中的應用，以及如何通過材料設計實現特定顔色的發光。 捕捉光明的眼睛：光電二極管（Photodiode） 光電二極管是將光信號轉換為電信號的關鍵器件，廣泛應用於光通信接收端、傳感器、光耦閤器等。我們將詳細介紹PN結光電二極管和PIN光電二極管的工作原理，重點講解光電流的産生機製，以及其響應速度、靈敏度和噪聲等關鍵性能指標。此外，我們還會探討雪崩光電二極管（APD）的工作原理，它如何通過倍增效應實現高靈敏度的光信號探測。 信息高速公路的基石：激光器（Laser） 激光器産生的高度相乾、單色、方嚮性強的相乾光，在通信、測量、醫療、科研等領域有著不可替代的作用。我們將聚焦於半導體激光器，深入解析其工作原理： 受激輻射與粒子數反轉： 理解為什麼需要一定的條件纔能實現受激輻射，以及粒子數反轉是如何達成的。 腔體結構與諧振： 介紹激光諧振腔的作用，以及如何通過光學反饋來放大相乾光。 不同類型的半導體激光器： 介紹同質結、異質結、量子阱、量子點激光器等不同結構，以及它們在性能上的優勢。 閾值電流、輸齣功率和光譜特性： 分析影響激光器性能的關鍵參數。 信息世界的操縱者：光調製器（Modulator） 在高速光通信係統中，需要將電信號編碼到光信號中進行傳輸。光調製器正是實現這一功能的關鍵器件。我們將介紹不同類型的光調製器，例如電光調製器（如馬赫-曾德爾調製器）和聲光調製器，並分析它們的工作原理和性能特點。 “光”電轉換的新維度：光伏器件（Photovoltaic Devices） 太陽能電池，作為最典型的光伏器件，將太陽光能直接轉化為電能，為可持續能源發展提供瞭重要解決方案。我們將深入探討太陽能電池的工作原理，包括光電效應、PN結的電場作用，以及影響其能量轉換效率的因素，如光吸收、載流子收集和復閤損耗。我們還會簡要介紹不同類型的太陽能電池，如矽基電池、薄膜電池和有機太陽能電池。 三、 應用篇：光電技術塑造的未來 固體光電子學的價值最終體現在其廣泛而深刻的應用中，這些應用正以前所未有的速度重塑著我們的世界。 連接世界的紐帶：光縴通信 從“信息高速公路”到“萬物互聯”，光縴通信是現代信息社會的基礎。我們將探討光縴通信係統的組成，包括光源（激光器）、調製器、光縴本身（作為傳輸介質）、光放大器以及接收端的光電探測器。我們將重點關注光縴中光的傳播原理（全內反射）以及光信號的損耗和色散問題。 縴毫畢現的視覺：顯示技術 從CRT顯示器到LCD、OLED，再到未來的Micro-LED，顯示技術的進步離不開光電子學的貢獻。我們將介紹LED顯示屏、OLED顯示技術的基本原理，以及它們在色彩錶現、對比度和響應速度方麵的優勢。 感知世界的眼睛：傳感器與成像 光電傳感器如同機器的眼睛，賦予設備感知環境的能力。我們將探討CCD（電荷耦閤器件）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）圖像傳感器的基本工作原理，它們如何將光信號轉換為數字電信號，以及在數碼相機、安檢設備、醫療成像等領域的應用。激光雷達（LiDAR）作為一種利用激光測距的技術，也在自動駕駛、機器人導航和三維建模中發揮著越來越重要的作用。 醫療與健康的新篇章 光電子學在醫療領域的應用同樣令人矚目。從診斷到治療，光的作用無處不在。例如，光學相乾層析成像（OCT）能夠提供高分辨率的生物組織斷層圖像，激光手術能夠實現精準的切割和治療，光動力療法（PDT）則利用光敏劑和特定波長的光來治療癌癥。 光計算的未來展望 雖然目前信息處理仍以電子計算為主，但光計算的潛力正在逐漸顯現。利用光的並行處理能力和高速度，光計算有望在某些特定領域超越電子計算，尤其是在大規模並行計算和人工智能加速方麵。我們將簡要探討光計算的基本概念和發展方嚮。 結語：探索無止境 固體光電子學是一個充滿活力和創新潛力的領域。從基礎理論的突破到器件性能的提升，再到應用領域的拓展，這個學科的發展從未停止。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的導引，希望它能夠激發您對這個迷人領域的濃厚興趣，並為您的進一步學習和研究打下堅實的基礎。光與電的交織，不僅創造瞭我們今天所見的科技奇跡，更將引領我們走嚮一個更加智能、便捷和美好的未來。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受就是，它徹底顛覆瞭我之前對“光”的樸素認知。一直以來，我總覺得光就是一種能量，一種傳播媒介，但這本書讓我看到瞭光在固體材料中那些更為精妙、更為復雜的變化。它不僅僅是描述瞭光和物質相互作用的基本原理，更是深入淺齣地解析瞭各種固態器件是如何利用這些原理工作的。我尤其對書中關於半導體激光器和光電探測器的章節印象深刻，作者用詳實的圖錶和嚴謹的數學推導，將這些看似高深的技術原理一一拆解，讓我明白瞭手機屏幕的顯示、光縴通信的實現、甚至是一些精密儀器的運作，背後都蘊含著如此迷人的光電效應。這本書不像一些教科書那樣枯燥乏味，它在講解原理的同時，也穿插瞭大量的實際應用案例，這讓我在學習理論知識的時候，能夠時刻感受到它在現實世界中的價值和意義，仿佛我不再是孤立地學習書本上的知識，而是正在參與到一場改變世界的科技革新中。

評分☆☆☆☆☆

如果說之前我對光電子學還隻是停留在“聽說過”的階段，那麼讀完這本書，我感覺自己已經踏入瞭它的核心領域。它不僅僅是一本教科書，更像是一個經驗豐富的嚮導，帶領我一步步深入光電子學的奧秘。書中對各種光電器件的原理、結構、性能以及製造工藝的闡述，都達到瞭非常高的專業水準，同時又兼顧瞭敘述的邏輯性和清晰度。我尤其喜歡書中那些精美的插圖和示意圖，它們對於理解一些復雜的物理過程至關重要。例如，在講解光子的吸收和發射機製時，那些生動的圖示能讓我立刻抓住問題的關鍵。這本書讓我認識到，原來我們日常生活中接觸到的很多高科技産品，背後都蘊藏著如此精妙的光電技術。它激發瞭我對這個領域進一步學習的強烈興趣，也讓我開始思考，如何將這些知識應用到我的工作或者未來的研究中去，去創造齣更多有價值的東西。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我真的早就想寫點什麼瞭，但一直拖到現在，思緒萬韆，不知道從何說起。當初買這本書，完全是齣於一個非常偶然的機會，我當時正在一個大型圖書館裏查找關於半導體材料特性的一係列資料，結果在架子上偶然瞥見瞭它。封麵設計雖然不算特彆吸引眼球，但“固體光電子學”這個書名本身就充滿瞭技術感和探索性。我當時對光電子學這個領域還不是特彆瞭解，但直覺告訴我，這會是一本非常有深度、能打開新視野的書。拿到手裏，它比我想象的要厚實不少，拿在手裏沉甸甸的，這讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我大概翻瞭一下目錄，裏麵涉及瞭很多我之前聞所未聞的概念，比如“量子阱”、“超晶格”、“光通信”等等，這些詞匯都帶著一種前沿科學的神秘感。我當時甚至有點打退堂鼓，擔心自己基礎不夠，但最終還是被它所包含的知識的廣度和深度所吸引，決定入手。那種感覺就像是站在一座未知的科學高峰前，雖然知道攀登不易，但那種挑戰和求知的欲望驅使著我，想要去一探究竟。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的內容對我來說，既是驚喜，也是不小的挑戰。驚喜之處在於，它比我預期的要更全麵、更係統。我原以為光電子學主要集中在激光器和LED這些方麵，但它還詳細介紹瞭光存儲、光傳感、光計算等更前沿的領域，讓我看到瞭這個學科的廣闊前景。當然，挑戰也確實存在。很多章節涉及到的量子力學和電磁學理論，對我來說是需要反復鑽研的。有些公式和推導過程，我需要花費大量的時間去理解和消化。有時候，我會感覺自己像是在啃一塊硬骨頭，需要一點一點地啃，纔能品嘗到其中的味道。但是，每當我剋服瞭一個難點，理解瞭一個復雜的概念時，那種成就感是無與倫比的。而且，書中為瞭幫助讀者理解，也提供瞭不少輔助性的例子和類比，這些都成瞭我攻剋難關的重要支撐。我甚至會拉上我的幾個對物理感興趣的朋友一起討論，互相講解，共同進步，這種學習氛圍也讓整個過程變得更有趣。

評分☆☆☆☆☆

我一直對那些能夠連接抽象理論與具體實踐的書籍情有獨鍾，而這本《[二手] 固體光電子學》無疑是其中的佼佼者。它並非簡單地羅列公式和定律，而是將這些理論巧妙地融入到瞭對實際器件的剖析之中。比如，在講解半導體材料的能帶結構時，作者並不是就此打住，而是接著闡述瞭這種能帶結構是如何影響材料的光學性質，進而決定瞭它能否用於製造高效的LED或激光器。這種由宏觀原理到微觀機製，再到宏觀應用層層遞進的講解方式，讓我在閱讀時能形成一個完整的知識體係。我特彆欣賞書中對實驗數據的引用和分析，這讓書中的內容顯得更加真實可信，也讓我有機會去瞭解科學研究是如何一步步積纍和驗證的。讀完之後，我感覺自己不僅僅是學習瞭一些知識，更重要的是，我對如何從基礎的物理原理齣發，去設計和開發新型光電器件，有瞭一個全新的認識，仿佛獲得瞭一把解鎖未來科技的鑰匙。