(全英文)半导体纳米材料在太赫兹电场中的特性沈韬 9787502461614 冶金工业出版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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沈韬 著

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• 半导体纳米材料
• 太赫兹技术
• 太赫兹电场
• 纳米材料
• 材料科学
• 物理学
• 半导体
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• 沈韬
• 9787502461614

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出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502461614

商品编码：29220412503

包装：平装

出版时间：2014-03-01

基本信息

书名：(全英文)半导体纳米材料在太赫兹电场中的特性沈韬

定价：36.00元

作者：沈韬

出版社：冶金工业出版社

出版日期：2014-03-01

ISBN：9787502461614

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统详尽地介绍了半导体基础纳米结构在太赫兹电场中的响应特性、空间载流子受激运动机理、解析及快速分析的方法。涵盖了半导体基础理论，载流子输运方程分析、有限元数值方法解析、等效电路分析方法等内容。《半导体纳米材料在太赫兹电场中的特性(英文版)》由沈韬编著。

目录

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1　Introduction
　References
2　Theoretical Framework
　2.1　Electromagic Field Theory
　2.2　Brief Review on Related Semiconductor Physics
　　2.2.1　Energy band theory
　　2.2.2　Carrier concentration at thermal equilibrium
　2.3　Charge Transport in Semiconductor
　References
3　Semiconductor Nanostructure in the Static Electric Field　
　3.1　Semiconductor Nanoplate in the Static Field
　3.2　Semiconductor Nanoparticle in the Static Field
4　Response of Elementary Semiconductor Nanostructures in Quasi-Static Electric Field
　4.1　Carrier Dynamics
　4.2　Semiconductor Nanoplate in the Quasi-Static Field
　4.3　Semiconductor Nanoparticle in the Quasi-Static Field
　References
5　Full Wave Analysis
　5.1　Full Wave Analysis of a Semiconductor Nanoparticle
　5.2　Response of Semiconductor Nanoparticle with High Doping Level in Dynamic Field
6　Equivalent Circuit Representation for Conductive Nanostructure
　6.1　Basic Concepts of Equivalent Circuit
　6.2　Equivalent Circuit Representation for the Semiconductor Nanoplate
　6.3　Equivalent Circuit Representation for the Semiconductor Nanoparticle
　6.4　Equivalent Circuit Representation for the Metal Nanoparticle
　References
7　Conclusion
　7.1　Summary
　7.2　Suggestions for Future Work
Appendix A
Appendix B

作者介绍

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文摘

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序言

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探索微观世界的电磁波奥秘：新书《太赫兹科学与技术前沿》深度解析 在物质科学与前沿技术的交汇点上，太赫兹（Terahertz, THz）波因其独特的电磁特性，正以前所未有的速度渗透到科学研究的各个领域，并孕育着颠覆性的技术变革。这些频率介于微波与红外光之间的电磁波，拥有“远红外”的穿透能力和“近紫外”的光谱分辨率，使得它们成为探测和操控物质微观结构和动态过程的理想工具。然而，要真正驾驭这股新兴的科技浪潮，理解其核心科学原理，掌握关键技术手段，并预见其广阔的应用前景，需要一本能够系统、深入地梳理和阐释这些知识的权威著作。 由国内顶尖科研团队倾力打造的《太赫兹科学与技术前沿》，正是这样一本应运而生的力作。本书并非对已有概念的简单罗列，而是以严谨的学术态度和前瞻性的视野，对当前太赫兹科学与技术领域的核心问题、最新进展和未来趋势进行了全面而深入的探讨。它为读者打开了一扇通往神奇太赫兹世界的大门，带领我们从基础理论到前沿应用，进行一次系统性的知识探索。 第一部分：太赫兹波的物理基础与产生机制 本书的开篇，即从太赫兹波最基本的物理属性出发，为读者构建起坚实的理论基石。作者们细致地阐述了太赫兹波的产生机制，深入剖析了不同产生方法背后的物理原理。从经典的光学整流效应，如利用飞秒激光与非线性晶体相互作用产生宽带太赫兹辐射，到半导体器件在特定工作模式下的太赫兹发射，再到自由电子激光和同步辐射光源等大型设施产生的相干太赫兹辐射，本书都进行了详尽的论述。 特别值得一提的是，本书对基于半导体材料的太赫兹波产生技术进行了重点介绍。虽然本书不涉及特定材料的深入研究，但其对半导体作为太赫兹源的原理性论述，为理解整个领域提供了重要的背景信息。作者们探讨了不同半导体材料（如GaAs、InP、GaN等）的光电导特性、以及如何在微纳尺度上设计和制造高性能的太赫兹发射器件。这部分内容将帮助读者理解，为什么半导体材料在太赫兹技术的广泛应用中扮演着如此关键的角色，尤其是在便携式、低成本的太赫兹源开发方面。 此外，本书还深入分析了太赫兹波的传播特性，包括其在不同介质中的衰减、色散以及与物质的相互作用。理解这些传播特性，是实现太赫兹成像、光谱分析和通信等应用的前提。作者们结合电磁理论和量子力学，解释了太赫兹波如何与分子振动、晶格振动以及电子跃迁等微观过程相互作用，从而为后续的光谱分析技术奠定理论基础。 第二部分：太赫兹探测技术与仪器发展 源的产生固然重要，但高效、灵敏的探测技术则是太赫兹科学与技术体系不可或缺的另一半。本书详细介绍了当前主流的太赫兹探测器，包括光电导探测器、肖特基二极管探测器、热释电探测器、 bolometer（热量计） 等。作者们不仅阐述了各类探测器的基本工作原理，还深入探讨了它们在灵敏度、响应速度、工作频率范围以及探测极限等方面的优缺点。 特别是在基于半导体量子结构的太赫兹探测技术方面，本书给予了充分的关注。虽然不涉及具体材料的纳米特性，但其对量子阱、超晶格等结构如何实现高选择性、高灵敏度太赫兹探测的原理性阐述，展现了该领域的研究热点和发展方向。这部分内容将为读者理解如何利用特殊的电子结构来增强对特定频率太赫兹信号的响应提供深刻的洞察。 本书还系统地梳理了太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术和太赫兹成像技术的发展历程和最新进展。THz-TDS技术以其时间分辨能力，能够直接测量物质的太赫兹透射或反射信号，从而获取丰富的光谱信息。而太赫兹成像技术则利用太赫兹波的穿透性，实现对隐藏目标的无损探测。本书将介绍如何构建高性能的THz-TDS和太赫兹成像系统，包括激光光源、光学延迟线、探测器以及数据处理算法等关键组成部分。 第三部分：太赫兹光谱学与物质分析 太赫兹波与物质的独特相互作用，使其成为分析物质成分、结构和动态过程的强大工具。本书的这一部分，将引领读者进入太赫兹光谱学的精彩世界。太赫兹区域的光谱信息，尤其能够揭示分子转动、低频振动以及晶格振动等微观动力学过程。许多在可见光和红外区域不活跃的分子振动模式，在太赫兹区域却表现得尤为明显，这为研究物质的构效关系提供了独特的视角。 本书将详细介绍太赫兹吸收光谱、反射光谱、透射光谱以及拉曼光谱等多种太赫兹光谱技术的原理和应用。作者们将通过大量实例，展示太赫兹光谱学在化学成分识别、药物质量控制、材料表征、爆炸物检测、生物分子分析等领域的成功应用。例如，利用太赫兹光谱的指纹特征，可以快速、无损地识别不同药物的晶型，从而有效打击假冒伪劣药品。又如，在食品安全领域，太赫兹光谱能够检测食品中的添加剂和污染物。 本书还将深入探讨太赫兹动态光谱学，即研究物质在超快太赫兹场作用下的响应。这对于理解和调控物质的电子和光学性质，甚至实现新型的光电器件，具有至关重要的意义。 第四部分：太赫兹技术在各领域的应用前景 太赫兹科学与技术之所以备受瞩目，在于其能够为众多传统领域带来革命性的突破，并催生新兴应用。本书的第四部分，将聚焦于太赫兹技术在不同领域的广泛应用前景。 在安全检查领域，太赫兹成像技术能够穿透衣物、包装等障碍物，检测隐藏的违禁品，且对人体无害，有望成为下一代安检技术。在无损检测领域，太赫兹波可以用于检测材料内部的缺陷、裂纹，评估结构的完整性，在航空航天、汽车制造等行业具有巨大的应用潜力。 在通信领域，太赫兹频段拥有极大的带宽，有望实现超高速度的无线通信，解决未来无线通信的“瓶颈”问题。本书将讨论太赫兹通信系统的关键技术挑战，如远距离传输、器件集成以及信号调制解调等。 在生物医学领域，太赫兹波在穿透非离子介质（如水）方面表现出色，且能被水强烈吸收，这使得它在生物组织成像、癌症诊断、药物输送等方面展现出独特的优势。本书将介绍如何利用太赫兹技术实现对细胞、组织的光谱分析，以及其在无创性医学检测中的潜在应用。 此外，本书还将探讨太赫兹技术在遥感、天文学、工业过程控制、信息存储等领域的最新研究进展和未来发展方向。 结语 《太赫赫兹科学与技术前沿》是一本集科学性、系统性、前瞻性于一体的权威著作。它以清晰的逻辑、严谨的论证和丰富的实例，全面地展现了太赫兹科学与技术领域的全貌。本书不仅是从事相关领域科研人员的重要参考书，也是高校师生学习太赫兹科学的理想教材，更是所有对前沿科技充满好奇的读者探索未知世界的绝佳向导。通过阅读本书，读者将深刻理解太赫兹波的科学奥秘，把握该领域的技术脉搏，并对未来科技发展拥有更清晰的洞察。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样的初学者来说，一本好的教材应该是循序渐进的，能够引导我逐步深入理解复杂的概念。我之所以对这本书产生兴趣，是因为我了解到半导体纳米材料的特性对于太赫兹电场的研究至关重要，而太赫兹技术又是我近期正在学习的一个方向。我希望这本书能够从最基础的半导体物理概念讲起，然后逐步过渡到纳米材料的特性，最后再将它们与太赫兹电场相互作用的现象结合起来。我尤其希望能看到书中能够提供一些清晰的图示和实验数据，帮助我更直观地理解那些抽象的物理过程。如果书中包含了一些相关的数学模型和方程，我也希望作者能够对它们进行详细的推导和解释，而不是简单地罗列。我的研究方向虽然不直接涉及纳米材料，但我在学习中经常会遇到需要理解材料微观性质的环节，这本涵盖了半导体纳米材料的书籍，很可能为我提供一个很好的视角来理解这些基础问题。我还会关注书中是否有关于实验方法的介绍，因为这能帮助我理解研究是如何进行的。

评分☆☆☆☆☆

我之所以选择这本书，很大程度上是因为我对太赫兹技术的前景感到非常兴奋。太赫兹波段在通信、成像、安全检查以及生物医学等领域都有着巨大的应用潜力，而半导体纳米材料的出现，无疑为太赫兹技术的突破提供了新的可能性。我一直关注着这个领域的研究进展，希望能找到一本能够系统梳理现有技术和未来发展方向的书籍。我希望这本书能够不仅仅停留在理论层面，更重要的是能够介绍一些具体的、具有实际意义的应用案例。例如，如何利用半导体纳米材料来设计高性能的太赫兹探测器，或者如何通过调控纳米结构的尺寸和形貌来优化太赫兹辐射源的效率。我还会特别关注书中对材料制备工艺的介绍，因为我从事的领域也需要一些精密的材料加工技术，了解先进的纳米材料制备方法，或许能给我带来新的启发。这本书的定价也处于我可接受的范围内，这让我觉得它是一个值得投资的知识载体。我期待它能成为我个人知识库中的重要补充，甚至为我的研究带来一些突破性的想法。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的博士生，目前正在进行关于新型光电子器件的研究。在我的研究过程中，我经常会遇到一些与半导体材料相关的理论问题，并且对纳米尺度下的材料行为特别感兴趣。太赫兹电场在许多新型光电子器件的驱动和探测中扮演着越来越重要的角色，而半导体纳米材料作为构建这些器件的核心，其特性直接决定了器件的性能。我希望这本书能够提供一些前沿的研究成果和理论分析，帮助我了解当前半导体纳米材料在太赫兹领域的研究热点和挑战。我特别关注书中是否包含关于材料的量子力学效应、表面等离激元共振以及载流子动力学在太赫兹电场下的表现。如果书中能够提供一些关于仿真模拟的思路或者算法，那将对我非常有帮助，因为我的研究也常常需要依赖数值模拟来验证理论。我期待这本书能够给我带来一些新的研究思路，或者为我解决研究中遇到的难题提供理论依据。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名本身就充满了吸引力，它将“半导体纳米材料”和“太赫兹电场”这两个前沿的物理概念结合在一起，这正是我一直在寻找的研究方向。我从事的领域与高频电子学和材料科学有着紧密的联系，而太赫兹技术无疑是未来通信和信息处理的重要发展方向之一。我希望这本书能够为我提供一个深入了解半导体纳米材料在太赫兹电场中的物理特性、量子效应以及与其他物质相互作用的机制。我特别期待书中能够包含一些关于材料设计、制备方法以及太赫兹波与纳米材料相互作用的理论模型和实验验证。如果书中能够探讨这些材料在太赫兹器件中的应用，例如太赫兹探测器、太赫兹发射器、太赫兹调制器等，那将对我非常有启发。我希望这本书能够帮助我拓展对半导体纳米材料在太赫兹领域的认知，并为我未来的研究工作提供坚实的基础和新的思路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装比我预期的要精美，纸张质量也相当不错，拿在手里很有分量。当我拿到这本书时，我首先注意到的是封面上那种沉静而专业的字体，立刻就吸引了我。我一直对固态物理和材料科学领域的最新进展非常感兴趣，尤其是那些能够探索未知领域的学科。虽然我本身不是直接从事半导体纳米材料研究的，但我的研究方向与此有着间接的联系，比如在某种新型传感器的设计中，我需要理解一些微观层面的电子特性。我期望这本书能够提供一个全面而深入的视角，让我了解目前这个领域的最新理论框架和实验技术。我尤其希望能看到一些关于纳米结构如何影响宏观电学性质的讲解，以及它们在特定应用场景下的潜力。通常这类书籍会包含一些理论推导和模型构建，我对此并不畏惧，反而觉得这是深入理解学科精髓的关键。我希望作者能够用清晰易懂的语言来解释复杂的物理概念，并且能够提供一些具体的案例分析，帮助我更好地将理论知识与实际应用联系起来。这本书的出版信息显示它来自冶金工业出版社，这让我对它的专业性和严谨性更加期待。