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贾欣志著 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030365767

商品编码：29644899441

包装：精装

出版时间：2013-03-01

基本信息

书名：半导体光电阴极

定价：80.00元

作者：贾欣志著

出版社：科学出版社

出版日期：2013-03-01

ISBN：9787030365767

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.681kg

编辑推荐

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内容提要

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20世纪60年代中期GaAs负电子亲和势半导体光电阴极的出现，有力地推动了以单晶半导体为基础的光电阴极的发展。除了负电子亲和势半导体光电阴极外，各种场助半导体光电阴极也有很大发展。与半导体工业的融合，使得光电阴极技术的发展在程度上摆脱了以经验为基础的局面，进入了以半导体带隙工程为基础的科学设计新阶段。
今天，半导体光电阴极不仅是用于光电探测和计量用的光电倍增管和夜视仪所用像增强器的关键光电转换部件，而且作为电子加速器、自由电子激光器、同步辐射光源、电子束光刻、电子显微镜、太赫兹辐射器以及X射线源等方面的高亮度电子源，也表现出明显的潜力和实用价值。半导体光电阴极的应用领域包括军事、安全、医学、天文、航空航天、生物化学以及光纤通信等诸多方面。
贾欣志编著的《半导体光电阴极》全面介绍半导体光电阴极的发展，各种半导体光电阴极的工作原理、制备技术、性能特点以及应用方面等。《半导体光电阴极》适合从事电子物理、电真空物理、光电成像和夜视技术领域及其他涉及光电阴极领域的科技人员、高等学校教师、研究生和高年级本科生阅读参考。

目录

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前言
章 半导体光电阴极基础
1.1 GaAs晶体结构
1.2 半导体能带
1.3 功函数与电子亲和势
1.4 半导体光吸收
1.5 GaAs光电阴极中的载流子输运过程
1.6 电子一声子散射
1.7 半导体异质结
1.8 超晶格与量子阱基础
参考文献
第2章 GaAs半导体表面重构与表面态
2.1 GaAs表面重构
2.2 GaAs半导体表面态
参考文献
第3章 GaAs半导体光电阴极
3.1 GaAs光电阴极基片的结构与制备
3.2 GaAs光电阴极表面激活层
3.3 GaAs光电阴极表面NEA模型
3.4 GaAs半导体光电阴极原理
3.5 GaAs半导体光电阴极性能
参考文献
第4章 Si-NEA光电阴极
4.1 Si（100）（2×1）-NEA光电阴极
4.2 无定形Si-NEA光电阴极
参考文献
第5章 1.06um近红外光电阴极
5.1 发展1.06um波长光电阴极的意义
5.2 GaAs-NEA光电阴极光谱近红外扩展的基本原理
5.3 1.06um光电阴极的早期发展
5.4 透射式InGaAsl.06_um近红外光电阴极
5.5 GaAs-NEA光电阴极光谱红外扩展的限制
参考文献
第6章 转移电子光电阴极
6.1 TE光电阴极的发展
6.2 TE光电阴极的早期工作
6.3 TE光电阴极的技术改进
6.4 TE光电阴极的典型性能
6.5 其他TE光电阴极方案
6.6 TE光电阴极的应用
参考文献
第7章 3族N化物紫外光电阴极
7.1 未来的高效率紫外光电阴极
7.2 3族N化物的一般物理特点
7.3 3族N化物的NEA特性
7.4 3族N化物紫外光电阴极的设计与实施方案
7.5 微通道板-GaN光电阴极
7.6 无Cs激活GaN紫外光电阴极
参考文献
第8章 金刚石紫外光电阴极
8.1 金刚石的一般特点与参量
8.2 金刚石单晶的NEA表面
8.3 多晶金刚石薄膜的NEA模型
8.4 化学气相沉积多晶金刚石NEA光电阴极
8.5 以微通道板为衬底的金刚石紫外光电阴极
8.6 透射式金刚石NEA光电阴极
8.7 金刚石透射式场助光电阴极
参考文献
第9章 Si锥场发射光电阴极
9.1 Si锥场发射光电阴极原理
9.2 Si锥场发射光电阴极典型制作工艺
9.3 Si锥场发射光电阴极性能
9.4 Si锥场发射光电阴极应用实例
参考文献
0章 碳纳米管光电阴极
10.1 碳纳米管结构及其电学光学特性
10.2 组合式碳纳米管光电阴极
10.3 直接转换式碳纳米管光电阴极
参考文献
1章 超晶格与量子阱光电阴极
11.1 早期的量子阱和超晶格光电阴极研究
11.2 高亮度超晶格光电阴极
11.3 红外量于阱光电阴极方案
11.4 可用于条纹管的量子阱光电阴极展望
11.5 超晶格作为光电阴极的光吸收层
参考文献
2章 半导体电子自旋极化光电阴极
12.1 发展电子自旋极化光电阴极的意义
12.2 大块GaAs电子自旋极化光电阴极
12.3 应变层GaAs自旋极化光电阴极
12.4 超晶格自旋极化光电阴极
12.5 应变超晶格自旋极化光电阴极
12.6 应变补偿超晶格自旋极化光电阴极
12.7 带有分布式布拉格反射器的超晶格自旋极化光电阴极，
12.8 自旋极化的弛豫
12.9 表面电荷限制效应
参考文献
3章 作为高亮度电子源的半导体光电阴极应用
13.1 作为电子加速器的高亮度电子源
13.2 电子束光刻用的电子源
13.3 高亮度GaAs-NEA光电阴极的电子显微镜应用
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《光子织网：材料、器件与新能源的未来》 概述 《光子织网：材料、器件与新能源的未来》是一部深入探讨光子学领域前沿进展的权威著作。本书以宏大的视角，系统梳理了从基础材料科学到尖端器件设计，再到其在新能源技术革新中的关键作用，构建起一幅光子技术驱动未来发展的壮丽画卷。它不仅是研究人员、工程师和学生理解光子学本质的必读参考，更是对那些渴望把握未来科技脉搏的决策者和投资者而言，一份不可多得的深度洞察报告。 本书的结构设计精巧，逻辑严谨，层层递进。它首先从最基础的光与物质相互作用的物理原理出发，阐述了不同材料如何调控光，并以此为基石，详细介绍了各类功能光子材料的最新进展，包括但不限于新型半导体材料、量子点、纳米结构材料以及有机光电材料等。随后，笔锋一转，聚焦于光子器件的设计与制造，深入剖析了各种先进光子器件的原理、性能和应用，如高效光探测器、低损耗光波导、新型发光器件（LED、OLED）以及集成光子芯片等。最终，本书将目光投向了光子技术在解决全球能源挑战中的巨大潜力，重点探讨了其在太阳能电池、光催化、能量存储和智能电网等领域的革命性应用，勾勒出光子驱动新能源未来的清晰蓝图。 核心内容详解 第一部分：光子世界的基石——新型功能光子材料 本书的第一部分是构建整个光子学大厦的基石，详细而深刻地探讨了当前光子材料领域最前沿的研究进展。作者们精心选择了具有代表性的材料体系，并对其光物理、光化学性质进行了深入剖析。 半导体材料的创新应用： 不同于传统的硅基半导体，本书重点介绍了宽禁带半导体（如氮化镓、碳化硅）、钙钛矿半导体、二维材料（如石墨烯、过渡金属二硫化物）等在光电转换领域的突破性进展。这些材料凭借其优异的载流子迁移率、可调的带隙以及强大的光吸收能力，为开发更高效率的太阳能电池、更灵敏的光探测器以及更高效的发光器件提供了可能。书中详细阐述了这些材料的制备工艺、晶体结构对光电性能的影响，以及如何通过掺杂、异质结构建等手段来优化其光电特性。 量子纳米结构： 量子点和量子线等纳米尺度材料，因其独特的量子限制效应，展现出前所未有的光学和电子学特性。本书深入介绍了这些纳米结构材料的光谱特性、激子动力学以及在光电转换中的应用潜力。例如，量子点在高性能LEDs、激光器以及高效太阳能电池中的应用，以及如何通过调控纳米结构的大小、形状和组成来实现精准的光谱调控。 有机光电材料： 有机半导体材料以其易于加工、柔韧性好、成本低廉等优势，在有机发光二极管（OLED）、有机太阳能电池（OSC）等领域扮演着越来越重要的角色。本书详尽讨论了各类有机光电材料的分子结构与性能之间的关系，包括小分子、聚合物以及共轭体系，并介绍了当前有机光电材料在效率、稳定性以及寿命方面的最新突破。 其他前沿材料： 除了上述主要材料体系，本书还触及了等离激元材料、光子晶体材料、生物启发的仿生材料等新兴领域，它们在光操控、光散射、光吸收等方面展现出独特的优势，为开发新型光子器件提供了丰富的想象空间。 第二部分：光子器件的精妙设计与集成 在夯实材料基础后，本书的第二部分将焦点转向了如何利用这些先进材料来设计和制造功能各异的光子器件。这一部分的内容涵盖了器件的基本原理、性能优化策略以及集成化挑战。 光探测与光发射器件： 从基础的光电二极管、雪崩光电二极管，到更复杂的APD、SPAD、以及高光谱分辨率的光谱探测器，本书系统介绍了各类光探测器件的工作原理、性能指标（如响应度、量子效率、噪声等），以及其在通信、成像、传感等领域的应用。同时，对于光发射器件，本书深入探讨了LED、OLED、激光二极管等的工作机理，以及如何通过材料选择、器件结构设计来提高发光效率、色纯度和寿命。 光波导与光集成： 光波导是引导和传输光信号的核心元件，本书详细阐述了不同类型光波导（如脊形波导、介质波导、金属波导）的设计原理、损耗机理和制造工艺。特别地，书中重点介绍了硅光子技术的发展，以及如何通过将光子器件集成到单芯片上，实现高性能、低功耗的光通信和光计算。这包括了 Mach-Zehnder 干涉仪、环形谐振腔、调制器、耦合器等关键光集成元件的设计与优化。 新型光控与光调控器件： 本书还介绍了许多具有前瞻性的光子器件，例如基于电光效应、磁光效应、声光效应的器件，用于实现光的快速调制和开关。此外，基于表面等离激元共振的超表面（metasurface）器件，能够以亚波长尺度精确控制光的振幅、相位和偏振，展现出在全息成像、光束整形、超分辨率成像等方面的巨大潜力。 器件制造与封装技术： 优质的光子器件离不开先进的制造和封装技术。本书也适时地介绍了光刻、薄膜沉积、刻蚀、键合等关键制造工艺，以及芯片级封装、光纤阵列封装等技术，这些都是实现高性能光子器件和系统的必要保障。 第三部分：光子驱动新能源革命 本书的第三部分将视角从微观的器件层面，拓展到宏观的能源应用层面，系统阐述了光子技术在推动可持续能源发展方面扮演的革命性角色。 高效太阳能电池技术： 太阳能作为最清洁、最丰富的可再生能源之一，其转化效率的提升是当务之急。本书深入探讨了多种新型太阳能电池技术，包括但不限于： 钙钛矿太阳能电池： 详细分析了钙钛矿材料在光吸收、载流子传输方面的优势，以及其在提高光电转换效率、降低制造成本方面的巨大潜力。本书还讨论了钙钛矿太阳能电池的稳定性和耐久性问题，以及相关的研究进展。 叠层太阳能电池： 介绍了不同带隙材料叠层以更有效地吸收太阳光谱的原理，以及各种叠层结构（如III-V族、钙钛矿/硅叠层）的最新成果。 有机太阳能电池与量子点太阳能电池： 再次提及这些材料在柔性、低成本太阳能电池领域的应用，以及其在光热转换、光致变色等方面的拓展。 光伏材料的性能提升与稳定性研究： 强调了材料设计、界面工程、钝化技术等在提高太阳能电池的效率和延长使用寿命方面的关键作用。 光催化与人工光合作用： 利用光能驱动化学反应，是实现“取之不尽”的能源解决方案。本书详细介绍了光催化剂的设计与应用，特别是用于水分解制氢、二氧化碳还原制燃料（如甲醇、甲烷）等领域。书中探讨了不同光催化材料（如TiO2、MOFs、量子点）的催化机理，以及如何通过构建异质结、表面改性等手段提高催化活性和选择性。人工光合作用的理念，即模拟自然光合作用过程，将太阳能转化为化学能，也是本书浓墨重彩的探讨方向。 光能量存储与管理： 除了直接转化，光子技术在能量的存储和智能管理方面也发挥着重要作用。本书介绍了基于光电效应的能量存储器件，以及如何利用光信号来监测和调控电网的运行。例如，光纤传感器在电力系统中的应用，以及光通信技术在构建智能电网中的关键作用。 可持续光电照明与显示： 高效的光源和显示技术，是减少能源消耗的重要途径。本书回顾了LEDs和OLEDs在照明和显示领域的进步，并展望了其在固态照明、柔性显示、全息显示等方面的未来发展。 结论与展望 《光子织网：材料、器件与新能源的未来》并非仅仅是对当前研究成果的简单罗列，更重要的是它勾勒出了光子技术未来发展的清晰脉络和无限可能。本书的作者们以其深厚的学术造诣和敏锐的洞察力，将复杂的光子学概念以清晰易懂的方式呈现出来，并着重强调了不同领域之间的交叉融合，以及跨学科合作的重要性。 本书的最后一章，对光子学未来的发展趋势进行了前瞻性预测，包括但不限于： 光计算与量子计算的曙光： 光子在信息处理方面的独特优势，使其在构建下一代计算平台——光计算和量子计算方面具有巨大潜力。 光子与人工智能的融合： 光子技术与人工智能的结合，将催生出更智能、更高效的传感器、图像识别和数据处理系统。 生物医学成像与治疗的新机遇： 光子技术在无创成像、药物输送、光动力疗法等生物医学领域的应用将持续深化。 太空探索与通信： 光子通信和光子探测技术，将为太空探索提供更强大的支持。 总而言之，《光子织网：材料、器件与新能源的未来》是一部集学术性、前瞻性、应用性于一体的力作。它犹如一张精密的网，将光子学领域从基础到应用，从材料到器件，从科学到技术，紧密地连接在一起，为读者呈现了一幅波澜壮阔的光学未来图景。阅读本书，将能帮助读者深入理解光子技术如何塑造我们的现在，又将如何引领我们迈向一个更加光明、更加可持续的未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量简直可以用“匠心独运”来形容，每次翻阅都像是在进行一次庄严的仪式。我不是一个特别注重外在形式的人，但《电磁场理论及其在现代通信中的应用》的纸张质感和排版布局，着实提升了阅读体验。尤其是在处理那些复杂的矢量微积分和麦克斯韦方程组的推导时，字体粗细的恰当使用，使得那些本来就令人头晕的数学符号变得清晰可辨，大大降低了阅读疲劳。我记得我以前看的参考书，很多地方的符号标注混乱不堪，阅读起来总有一种迷失在公式海洋中的感觉。而这本，结构逻辑极其清晰，每一章的引入都由一个具体的应用场景（比如天线设计或波导传输）开始，然后再回溯到背后的物理原理。这种“应用导向”的叙事风格，极大地激发了我对这门“高冷”学科的兴趣。当我读到关于介质波导中TE/TM模式的分析时，作者用了一种非常直观的类比，将电磁波的传播比作水流在特定管道中的运动，虽然物理模型不完全等价，但在理解概念上起到了奇效。这本书的深度是毋庸置疑的，它没有回避那些艰深的数学工具，反而将它们视为理解物理世界的钥匙，鼓励读者去掌握它们，而不是绕道而行。它不是让你快速通过考试的工具书，而是一本能让你真正对电磁现象产生敬畏之心的启蒙之作。

评分☆☆☆☆☆

我对《量子力学导论：非相对论性量子理论》的评价，必须从其严谨的逻辑构建说起。许多量子力学的教材往往在引入波函数和薛定谔方程后，就迅速陷入到复杂的数学计算中，让初学者对“粒子”的“波性”产生深刻的困惑。这本书却巧妙地采用了费曼的路径积分思想的简化版作为引子，虽然没有深入到路径积分的全部细节，但它在概念层面帮助读者建立了一种更直观的、基于概率幅叠加的图像。作者在处理算符、本征态和测量的关系时，展现了极高的清晰度。例如，在对角化能量算符，求解定态薛定谔方程的过程中，每一步的物理意义都被标注得清清楚楚，避免了纯粹的数学推导成为炫技。我特别欣赏书中关于“角动量”部分的论述，它没有急于给出$L^2$和$L_z$的对易关系，而是先从经典的角动量定义出发，一步步过渡到量子化条件，这种从已知到未知的构建，让我对量子力学中的守恒律有了更深层次的理解。这本书的难度无疑是存在的，但它就像一位耐心的导师，在你犯错时不会直接给出答案，而是引导你回顾前几章的原理，让你自己找到逻辑的断点。读完后，我感觉自己对海森堡测不准原理的理解不再停留在“位置和动量不能同时确定”的表层，而是理解了其背后算符对易性的深刻内涵。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚开始翻阅《面向对象编程与设计模式精解》的时候，我感觉自己像是在攀登一座陡峭的山峰，过程充满了挫败感。我之前接触的编程语言更多是过程式的，对于类、继承、多态这些概念，虽然知道定义，但在实际项目中总感觉用得生硬别扭。这本书最让我佩服的地方，在于它没有把设计模式当作孤立的知识点来堆砌，而是将它们置于一个不断演进的软件结构背景下进行阐释。它清晰地展示了“为什么”需要工厂模式，而不是简单地教你“如何”实现一个工厂类。书中对SOLID原则的阐述尤其到位，作者通过一系列对比鲜明的代码示例——一边是“坏味道”的代码，一边是应用了相应原则优化后的结构——让“低耦合、高内聚”这些空洞的口号变得触手可及。我特别喜欢它在讨论装饰器模式时所做的性能权衡分析，指出虽然装饰器能提供极大的灵活性，但在某些对性能要求极高的场景下，可能需要考虑其他替代方案。这种辩证、不偏激的讨论方式，体现了作者深厚的工程素养。这本书不仅仅是教会你如何写出“能跑”的代码，更是训练你如何写出“健壮、可维护、可扩展”的代码，它在重塑我作为程序员的底层思维模型。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本厚厚的《晶体管与集成电路设计手册》时，我内心是既期待又有些忐忑的。作为一名电子工程专业的学生，我对半导体器件的理解大多停留在教科书上的基础概念，比如PN结的形成、晶体管的开关特性等。然而，这本书的目录一翻开，我就被那种深邃和广博所震撼。它显然不是那种面向初学者的入门读物，而是直指核心、直面工程实践的宝典。我尤其欣赏作者在处理复杂概念时所展现出的那种游刃有余的驾驭能力。比如，在讲解MOSFET的工作原理时，书中不仅详细剖析了阈值电压的精确计算，还深入探讨了短沟道效应带来的亚阈值斜率变化，这种层层递进的讲解方式，让我仿佛亲身参与了一场高水平的学术研讨。书中配有大量的图表和仿真曲线，这些视觉辅助工具极大地弥补了纯文字叙述的抽象性。我记得有一次为了搞懂一个复杂的反馈回路设计，我卡住了整整一个下午，后来翻到书中关于负反馈稳定性分析的章节，作者用一种近乎艺术家的笔触描绘了波德图的相位裕度和增益裕度，瞬间茅塞顿开。这本书的价值，不在于它能直接告诉你“把这个电阻换成那个”就能解决问题，而在于它为你构建了一个坚实的理论框架，让你在面对任何新的、未曾谋面的电路挑战时，都能从容不迫地找到解决问题的逻辑路径。它更像是一位经验丰富的老工程师，在你耳边低语，引导你思考本质，而不是简单地提供答案。

评分☆☆☆☆☆

《现代光学与激光技术应用》这本书，给我的感觉更像是一本结合了历史回顾与前沿展望的百科全书。它并非只关注于激光器的核心物理，而是将其置于整个光学科学发展的宏大叙事中去考察。比如，在讲解阿贝衍射极限时，作者没有简单地引用公式，而是回顾了显微镜发明初期，光学元件的像差问题是如何困扰了科学家数百年，这种历史的厚重感使得理论的诞生显得顺理成章，而非凭空出现。书中对傅里叶光学在图像处理中的应用的讨论尤为精彩，它将光学系统与信号处理紧密地联系起来，让我意识到光学不仅仅是研究光的传播，更是信息记录和传输的基础。我最喜欢的部分是关于非线性光学效应的介绍，从倍频到参量放大，作者用生动的比喻解释了高强度光场与物质相互作用的复杂机制。与其他教科书不同，这本书在介绍特定激光器（如CO2激光器或飞秒激光器）的原理时，总会附带一小节关于其在工业或医疗领域中的实际案例分析，这极大地增强了理论的实用价值。它成功地架起了基础物理与工程应用之间的鸿沟，让读者在学习了复杂的波动光学和偏振理论之后，能够立刻看到这些知识是如何被转化为改变世界的工具的。这本书的知识密度非常高，我需要反复阅读才能完全消化其中关于光场调控的精妙设计。