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基本信息

書名：光電子器件(第2版)

定價：38.00元

作者：汪貴華

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787118092745

字數：

頁碼：

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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《光電子器件(第2版)》(作者汪貴華)著重講授光電子探測與成像器件的基礎理論和基本知識。主要內容有：半導體光電探測器、光電倍增管、微光像增強器、真空攝像管、CCD和CMOS成像器件、緻冷和非緻冷紅外鹹像器件、紫外成像器件、X射綫鹹像器件。
　　《光電子器件(第2版)》適閤電子科學與技術、光電子技術、物理電子學等專業本科生作為教材使用，也可供相近專業的研究生閱讀，同時可供從事光電子器件研究和從事光電子技術的技術人員參考。

目錄

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章 光電導探測器

　1.1 光電子器件的基本特性

　　1.1.1 光譜響應率和響應率

　　1.1.2 小可探測輻射功率和探測率

　　1.1.3 光吸收係數

　　1.2 光電導探測器原理

　　1.2.1 光電導效應

　　1.2.2 光電導電流

　　1.2.3 光電導增益

　　1.2.4 光電導靈敏度

　　1.2.5 光電導惰性和響應時間

　　1.2.6 光電導的光譜響應特性

　　1.2.7 電壓響應率

　　1.2.8 探測率Dr

　1.3 光敏電阻

　　1.3.1 光敏電阻的結構

　　1.3.2 光敏電阻的特性

第2章 結型光電探測器

第3章 光電陰極與光電倍增管

第4章 微光像增強器

第5章 攝像管

第6章 CCD和CMOs成像器件

第7章 緻冷型紅外成像器件

第8章 微測輻射熱計紅外成像器件

第9章 熱釋電探測器和成像器件

0章 紫外探測與成像器件

1章 x射綫探測與成像器件

參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《光電子器件（第2版）》書籍簡介 引言 在日新月異的科技浪潮中，光電子學作為一門融閤瞭光學、電子學、半導體物理學和材料科學的交叉學科，扮演著越來越重要的角色。它不僅是現代信息技術、通信、傳感、測量、醫療乃至新能源等領域的核心驅動力，更是塑造我們未來生活方式的關鍵技術之一。從無處不在的智能手機屏幕，到高速的光縴通信網絡，再到高精度的激光加工和醫療診斷設備，光電子器件的身影無處不在，深刻地影響著人類社會的進步與發展。 《光電子器件（第2版）》正是這樣一本緻力於係統性、深入性地闡述光電子器件原理、設計、製造、性能以及前沿應用的權威著作。它在前一版的基礎上，緊密跟蹤光電子領域最新的科研成果和技術進展，對原有內容進行瞭全麵的梳理、更新和拓展，力求為讀者提供一個既有紮實理論基礎，又能緊扣時代脈搏的知識體係。本書不僅是高等院校相關專業師生不可或缺的學習教材，也是從事光電子技術研發、工程設計、産品應用和市場分析的廣大科技工作者的寶貴參考。 全書結構與核心內容概覽 本書內容豐富，結構嚴謹，涵蓋瞭從基礎的光學和半導體物理概念，到各類典型光電子器件的詳細介紹，再到器件的應用和未來發展趨勢的探討。整體而言，本書可以大緻劃分為以下幾個核心部分： 第一部分：光電子學基礎理論 在深入探討具體光電子器件之前，本書首先為讀者構建堅實的基礎理論框架。這部分內容旨在迴顧和強化讀者對光與物質相互作用、半導體材料特性以及電磁學基本原理的理解。 光學基礎： 涵蓋瞭光的波動性和粒子性、光的傳播、乾涉、衍射、偏振等經典光學現象，並深入介紹瞭激光的基本原理、激光器的工作機製、以及各種光源的特性。這將為理解光與半導體材料的相互作用奠定基礎。 半導體物理： 詳細闡述瞭半導體材料的能帶結構、載流子（電子和空穴）的産生與復閤、pn結的形成與特性、以及各種散射機製。這部分內容是理解幾乎所有半導體光電子器件工作原理的關鍵。 電磁場與材料相互作用： 探討瞭電磁場與介質的相互作用，包括介電常數、磁導率、光在不同介質中的傳播，以及材料的光學特性（如吸收、透射、反射、散射）與微觀結構之間的關係。 第二部分：核心光電子器件詳解 本書的重頭戲在於對各類主流光電子器件的深入剖析。每一類器件都將從其基本原理、結構設計、工作特性、製造工藝和典型應用等方麵進行詳細介紹。 光探測器（Photodetectors）： 原理與類型： 詳細介紹光電導效應、光伏效應、光電倍增效應等基本原理，並在此基礎上深入探討各種光探測器的類型，如光電二極管（PIN、雪崩光電二極管APD）、光電導探測器、光電倍增管（PMT）、CCD（電荷耦閤器件）和CMOS圖像傳感器等。 關鍵參數與性能： 重點分析影響光探測器性能的關鍵參數，包括響應度、量子效率、噪聲等效功率（NEP）、探測度（D）、帶寬、響應時間等，並指導讀者如何根據具體應用選擇閤適的光探測器。 材料與結構： 介紹不同半導體材料（如Si, Ge, InGaAs, HgCdTe等）在製造光探測器中的應用及其優勢，以及pn結、pin結、肖特基結等不同結構對器件性能的影響。 應用： 涵蓋光通信接收端、遙感、醫學成像、工業檢測、條形碼掃描等廣泛應用。 發光器件（Light-Emitting Devices）： 發光二極管（LED）： 深入講解LED的發光機理（電緻發光），包括其結構、材料（如GaAs, GaP, InGaN等）、同質結與異質結LED、量子阱LED等。分析LED的性能參數，如光效、色溫、顯色指數（CRI）、光通量等。重點介紹其在照明、顯示、指示等領域的應用。 激光器（Lasers）： 工作原理： 詳細闡述激光産生的四大基本條件（粒子數反轉、光學諧振腔、激勵源、閾值光強）以及受激輻射過程。 固體激光器： 介紹Nd:YAG、Ti:Sapphire等固體激光器的工作原理、材料選擇、腔設計等。 半導體激光器（LD）： 這是本書重點關注的器件之一。深入講解LD的pn結結構、量子阱LD、DFB（分布反饋）LD、VCSEL（垂直腔麵發射激光器）等。分析LD的輸齣特性、模式、光譜、效率等。 氣體激光器與光縴激光器： 簡要介紹He-Ne激光器、CO2激光器等，並重點闡述光縴激光器及其在通信、工業加工、醫療等領域的突齣優勢。 應用： 涵蓋光通信、信息存儲（如藍光DVD）、激光打印、激光切割、激光焊接、激光雷達（LiDAR）、醫療美容等。 光電器件在信息處理中的應用： 光調製器（Modulators）： 介紹電光效應、磁光效應、聲光效應等調製原理，以及各種調製器（如電光調製器、聲光調製器、Mach-Zehnder調製器、耦閤腔調製器等）的結構、性能和應用。特彆關注其在高速光通信中的關鍵作用。 光開關與光復用器/解復用器： 探討光信號的切換和波長選擇技術，包括基於光縴光柵、液晶、微機電係統（MEMS）等的光開關和波長選擇器件，以及WDM（波分復用）技術中使用的OADM（光分插復用器）和AWG（陣列波導光柵）。 光電器件與傳感器： 光電傳感器的原理與分類： 介紹光傳感器如何將光信號轉化為電信號，並詳細介紹各類傳感器，如光電傳感器、光敏電阻、光敏二極管、光電耦閤器、光電開關等。 圖像傳感器： 再次深入討論CCD和CMOS圖像傳感器的工作原理、結構特點、性能指標以及在數碼相機、監控、醫療影像等領域的廣泛應用。 其他光電傳感器： 介紹如激光測距傳感器、光縴傳感器、紅外傳感器等在工業自動化、環境監測、生物醫學等領域的應用。 第三部分：光電子器件的設計、製造與測試 本書不僅僅停留在原理介紹，更深入探討瞭光電子器件的實際實現過程。 材料選擇與製備： 詳細介紹半導體材料（如矽、砷化鎵、磷化銦、氮化鎵等）的生長與製備技術，如MOCVD（金屬有機化學氣相沉積）、MBE（分子束外延）等，以及它們對器件性能的影響。 器件結構設計與仿真： 介紹光學和電學仿真的重要性，如何利用模擬軟件優化器件結構，預測性能。 製造工藝： 概述瞭光電子器件製造過程中的關鍵工藝，如光刻、刻蝕、薄膜沉積、摻雜、鍵閤等。 性能測試與錶徵： 介紹對光電子器件進行性能評估的標準方法和設備，包括光譜儀、光功率計、示波器、矢量網絡分析儀等。 第四部分：光電子器件的前沿發展與應用展望 為瞭體現本書的先進性，其最後部分聚焦於光電子學領域最活躍的研究方嚮和未來發展趨勢。 微納光電子學與光子集成： 探討將光電子器件小型化、集成化，實現片上光子集成（Photonic Integrated Circuits, PICs）的挑戰與機遇，以及其在高性能計算、通信和人工智能中的潛力。 有機光電子學： 介紹有機半導體材料在OLED（有機發光二極管）、OPV（有機光伏電池）、OFET（有機場效應晶體管）等器件中的應用，以及其在柔性電子、低成本製造方麵的優勢。 量子點與納米結構光電子器件： 探討量子點、納米綫等納米材料在光電子器件中的獨特光學和電學性質，以及它們在下一代顯示、照明、傳感和光伏技術中的應用前景。 新型光電子器件： 展望如拓撲光電子學、二維材料光電子器件（如石墨烯、過渡金屬硫化物）等新興領域的發展。 光電子技術在各領域的深度融閤： 探討光電子技術如何與其他學科交叉融閤，例如在生物醫學（光動力療法、光學相乾斷層掃描OCT）、新能源（高效太陽能電池）、自動駕駛（LiDAR）、量子計算等領域的突破性應用。 本書的特點與價值 《光電子器件（第2版）》的獨特價值體現在以下幾個方麵： 內容全麵且深入： 覆蓋瞭光電子學領域最重要、最核心的器件和原理，並且在每一個主題下都進行瞭深入的剖析，既有理論深度，又有工程實踐指導意義。 緊跟時代步伐： 全麵更新瞭最新的科研成果和技術動態，特彆是對半導體激光器、光通信、圖像傳感器以及新興的微納光電子學、有機光電子學等內容進行瞭重點的修訂和補充。 理論與實踐相結閤： 在闡述理論原理的同時，充分考慮瞭器件的設計、製造和應用，力求使讀者能夠將所學知識應用於實際問題。 結構清晰，邏輯嚴謹： 全書從基礎到前沿，由點及麵，環環相扣，便於讀者逐步理解和掌握復雜的概念。 圖文並茂，便於理解： 大量采用原理圖、結構圖、性能麯綫圖等，直觀地展示器件的工作機製和特性，降低瞭學習難度。 語言精準，專業性強： 使用規範的專業術語，錶達嚴謹準確，符閤學術研究和工程實踐的要求。 目標讀者 本書適閤以下讀者群體： 高等院校的本科生和研究生： 作為光電子技術、物理電子學、微電子學、通信工程、光學工程等專業的教材或參考書。 科研人員與工程師： 在光電子器件研發、設計、製造、測試以及應用等領域工作的研究人員和工程技術人員。 對光電子技術感興趣的專業人士： 包括從事相關産業的産品經理、市場分析師，以及對前沿科技有濃厚興趣的讀者。 結語 光電子技術是信息時代的核心支撐，其發展速度和應用廣度仍在不斷拓展。掌握光電子器件的原理和應用，對於理解和推動現代科技進步具有至關重要的意義。《光電子器件（第2版）》以其嚴謹的學術態度、詳實的內容和前瞻的視角，將為廣大讀者提供一個係統、深入、實用的學習平颱，助力他們在光電子學的廣闊領域中探索前行，開創未來。