光电子技术（英文版） [Optoelectronic Technology] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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世界学术研究前沿 著

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• 半导体
• 激光
• 光纤

出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787519224608

版次：1

商品编码：12161891

包装：平装

外文名称：Optoelectronic Technology

开本：16开

出版时间：2017-08-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　

本书系世界学术研究前沿丛书之一，采用全英文出版，主要选择近三年出版的世界各国研究学者在光电子技术领域的科研理论与成果，本书的出版将对该领域研究起到一定的参考借鉴作用。本书选文，放眼全球，着眼科研能力成熟的发达国家的知名高校及科研院所，在选文上专业性和科研水平均较高。选取近3年学术研究成果，紧跟全球学术热点，着眼科研能力成熟的发达国家，保证了本书，文章甄选一般采用四个标准：作者的单位，作者在相应科研领域的科研资历，相关领域专家的认可与推荐，作者已发表文章的影响因子及引用次数高。同时注重理论性与实践性并重，力争达到理论与实践的完美结合。及时捕捉跟进各个领域的突破性研究进展，便于读者掌握学科第一手资料。

光电子技术（英文版）[Optoelectronic Technology] 内容梗概 《光电子技术（英文版）》是一部深入探讨光与电子相互作用原理及其在广泛应用领域中所扮演关键角色的权威著作。本书旨在为读者提供一个全面、系统且深入的理解，涵盖了从基础的光物理和半导体物理理论，到复杂的光电器件的设计、制造、表征和应用。全书以严谨的科学态度和清晰的逻辑结构，层层递进地展现了光电子技术波澜壮阔的发展历程、核心技术以及未来的发展趋势。 第一部分：基础理论与原理 本书的开篇部分，奠定了读者理解后续内容所需的坚实理论基础。 光与物质的相互作用： 详细阐述了光的基本性质，包括其波粒二象性、电磁波谱的划分、光子与能量的量子化概念。在此基础上，深入剖析了光与物质发生相互作用的多种机制，如吸收、发射、散射、折射、衍射和干涉。对于不同的介质（透明体、半导体、金属）与光相互作用时的现象和规律进行了详尽的数学描述和物理阐释，例如普朗克定律、爱因斯坦光电效应方程、瑞利散射理论等。特别强调了在光电子技术中至关重要的光学特性，如折射率、吸收系数、反射率、透射率及其与材料性质的关系。 半导体物理基础： 作为光电器件的核心材料，半导体的物理性质是理解光电子技术不可或缺的一环。本章系统介绍了半导体的能带理论，包括导带、价带、禁带宽度、电子和空穴的概念。深入讲解了本征半导体和杂质半导体的导电机制，以及P型和N型半导体的形成。此外，还详述了费米能级、载流子浓度、迁移率、扩散系数等关键参数，并探讨了温度、掺杂浓度等因素对半导体电学性质的影响。对于pn结的形成、势垒、载流子漂移和扩散等基本概念进行了清晰的解释，为理解pn结型光电器件的工作原理打下基础。 光子与电子的能量转换机制： 聚焦于光与电信号之间的相互转换过程。详细解释了半导体材料如何通过吸收光子产生电子-空穴对（光生载流子），以及这些载流子如何通过外加电场或浓度梯度进行收集和传输，最终形成光电流。反之，也阐述了电子-空穴对的复合过程，在特定条件下如何辐射出光子，实现电信号向光信号的转换（电致发光）。着重介绍了量子效率、光电转换效率、内量子效率、外量子效率等衡量光电器件性能的关键指标，并分析了影响这些效率的物理因素。 第二部分：核心光电器件及其原理 本部分是本书的重中之重，详细介绍了构成现代光电子技术体系的各类关键器件。 光探测器（Photodetectors）： 光电二极管（Photodiodes）： 深入解析了pn结光电二极管、PIN光电二极管、雪崩光电二极管（APD）的工作原理。详细讨论了光电二极管的响应速度、灵敏度、噪声源（散粒噪声、热噪声、暗电流噪声）及其抑制方法。讲解了不同材料（如硅、锗、砷化镓、InGaAs等）在不同波段的光电二极管应用。 光电导器件（Photoconductive Devices）： 介绍了利用光照改变半导体导电性的光电导效应，以及光电导体的结构、工作原理、响应特性和应用。 CCD（Charge-Coupled Devices）和CMOS图像传感器： 详尽讲解了图像传感器的工作原理，包括光电转换、电荷收集、电荷传输和信号读出过程。对比了CCD和CMOS两种主流技术在成像速度、功耗、集成度、像元大小等方面的优劣，及其在数字成像领域的广泛应用。 光电倍增管（Photomultiplier Tubes, PMTs）： 阐述了PMT利用光电阴极和二次电子发射靶来实现极高灵敏度光探测的原理，并讨论了其在低光照条件下的探测优势。 发光器件（Light-Emitting Devices）： 发光二极管（Light-Emitting Diodes, LEDs）： 详细讲解了LED的pn结发光原理，包括载流子注入、复合发光过程。重点介绍了不同材料LED的发光颜色（红、绿、蓝、紫外、白光）与禁带宽度的关系，以及量子阱、外延生长等关键技术。探讨了LED的效率（流明效率、量子效率）、光谱特性、光强分布等。 半导体激光器（Semiconductor Lasers）： 深入剖析了激光的产生机制，包括受激发射、粒子数反转、光谐振腔。详细介绍了不同类型的半导体激光器，如pn结激光器、量子阱激光器、分布反馈（DFB）激光器、垂直腔面发射激光器（VCSELs）等。讲解了激光器的阈值电流、输出功率、光谱线宽、模式特性、光束质量等关键参数，以及其在光通信、光存储、精密测量等领域的应用。 电致发光显示器（Electroluminescent Displays）： 介绍了电致发光（EL）材料和器件的基本原理，以及在平面显示器中的应用。 光电调制器（Electro-optic Modulators）： 电光效应（Electro-optic Effect）： 详细解释了电光效应（Pockels效应和Kerr效应）的工作原理，即外加电场引起材料折射率变化的现象。 应用： 介绍了如何利用电光效应来调制光的强度、相位或偏振，从而实现光信号的编码和传输。讲解了Mach-Zehnder调制器、耦合器调制器等常用器件。 光电耦合器件（Optocouplers/Optoisolators）： 阐述了光电耦合器的工作原理，即利用发光器件和光探测器件的组合，实现输入端和输出端之间的电气隔离，提高电路的抗干扰能力和安全性。 第三部分：光电器件的设计、制造与表征 本部分聚焦于光电器件从概念到成品的实际过程。 材料选择与生长： 讨论了半导体材料（Si, Ge, GaAs, InP, GaN等）及其化合物的性质选择，以及外延生长技术（如LPE, VPE, MOCVD, MBE）在制备高质量光电子材料和结构中的作用，包括薄膜生长、掺杂控制、界面工程等。 器件制造工艺： 详细介绍了光电器件制造中关键的微纳加工技术，如光刻（photolithography）、刻蚀（etching）、薄膜沉积（thin film deposition）、离子注入（ion implantation）、金属化（metallization）等。重点阐述了如何通过这些工艺来定义器件的几何结构、掺杂区域和电学接触。 器件表征技术： 介绍了评估光电器件性能的关键测试方法和仪器。包括： 电学测量： I-V特性曲线、C-V特性曲线、载流子寿命测量等。 光学测量： 光谱响应、外量子效率、内量子效率、光功率测量、光谱分析（如光谱仪）、光束轮廓分析等。 形貌和结构表征： 扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等，用于观察器件的微观结构和表面形貌。 热学和可靠性测试： 评估器件在不同温度下的性能表现及长期工作寿命。 第四部分：光电子技术的应用领域 本书的最后部分，展示了光电子技术在各个领域的广泛应用，勾勒出其对现代社会的影响。 光通信： 详细讲解了光纤通信系统的组成，包括光源（激光器、LED）、调制器、光纤传输介质、光探测器、光放大器等。讨论了光通信技术在数据传输、网络互联、互联网基础设施等方面的核心作用。 光存储： 介绍了CD、DVD、Blu-ray等光盘的读写原理，以及激光在数据存储和读取过程中的关键应用。 显示技术： 涵盖了LED显示、OLED显示、LCD（液晶显示）背光源等，阐述了光电子技术在现代显示器中的重要性。 传感器与测量： 讨论了光电传感器在工业自动化、环境监测、医疗诊断、科学研究等领域的应用，例如光电开关、光电编码器、距离传感器、气体传感器、生物传感器等。 医疗保健： 介绍了光电子技术在医疗成像（如内窥镜、X光探测器）、激光手术、光动力疗法、生物医学传感等方面的应用。 照明技术： 强调了LED照明作为一种高效、节能、环保的照明方式，如何改变了传统照明产业，以及其在智能照明、景观照明等方面的未来发展。 其他新兴应用： 简要提及了光电子技术在生物识别（如指纹识别、人脸识别）、3D打印、无人驾驶、量子信息技术等前沿领域的潜力。 总结与展望 本书在对现有光电子技术进行全面梳理和深入剖析的基础上，还对该领域的未来发展趋势进行了展望。强调了新型光电材料（如钙钛矿、量子点）、更高效的发光与探测机制、集成化与微型化（如光子集成电路）以及与人工智能、物联网等技术的深度融合，将是未来光电子技术发展的重要方向。 《光电子技术（英文版）》不仅为从事光电子技术研究、开发和应用的专业人士提供了宝贵的知识财富，也为相关领域的研究生和高年级本科生提供了系统学习和深入理解的优秀教材。通过本书的学习，读者将能够深刻理解光与电子的奇妙结合所带来的无限可能，并为推动光电子技术的不断进步贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的版式设计和图文并茂的风格给我留下了非常好的阅读体验。每当遇到一些抽象的物理概念，比如光波导的传播模式，或者半导体能带结构的变化，书中总能及时地配上高质量的示意图和实验数据图表，这使得枯燥的理论知识变得生动形象，易于理解。作者在解释复杂的数学模型时，也尽量避免了过于繁琐的推导过程，而是侧重于解释公式的物理意义和实际应用，这一点对于非理论出身的读者来说尤为重要。我喜欢书中穿插的“案例研究”部分，它们通过实际的器件设计或应用场景，展示了光电子技术是如何解决实际问题的，这让书本内容更具实践意义，也更能激发读者的学习兴趣。此外，书中对于一些历史性的发展和未来趋势的简要回顾，也为读者提供了一个更广阔的视野，理解光电子技术是如何从萌芽走向成熟，以及它将如何塑造未来的科技格局。总的来说，这本书在理论的严谨性和知识的趣味性之间找到了一个很好的平衡点，使得学习过程既有深度又不失乐趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我留下了深刻的印象，虽然我不是专业的电子工程背景，但书中对光电子技术的引入和讲解却让我这个门外汉也能窥见其迷人之处。作者并没有一上来就抛出一堆晦涩难懂的公式和理论，而是从宏观的视角，勾勒出光电子技术在现代社会中的重要地位和广泛应用。从通信、显示到医疗、传感，一个个生动的例子让我惊叹于光与电的奇妙结合如何渗透到我们生活的方方面面。阅读过程中，我特别欣赏书中对于基本概念的清晰阐述，例如光子的性质、半导体的pn结原理，甚至是激光的基本工作模式，都被用相对通俗易懂的语言和图示来解释。这极大地降低了阅读门槛，让我能够循序渐进地理解更深层次的内容。即使是那些需要一定物理或电子学基础才能完全掌握的章节，作者也通过类比和循序渐进的推理，帮助我建立起对这些复杂现象的直观认识。总而言之，这本书为我打开了一扇认识光电子技术的大门，让我对这个充满活力的领域产生了浓厚的兴趣，并激发了我进一步探索的欲望。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有一定光电子学基础的研究生，我发现这本《Optoelectronic Technology》在理论深度和前沿性上都做得相当出色。书中对于半导体激光器、光电探测器、LED等核心器件的工作原理、材料选择以及性能优化等方面，进行了详尽而深入的探讨。我尤其欣赏书中对不同材料体系（如III-V族化合物半导体、量子阱结构等）的对比分析，这为理解不同器件的优劣势以及适用场景提供了重要的参考。此外，作者在讨论器件特性时，并没有止步于理想模型，而是结合了实际的非理想因素，如载流子复合、光学损耗、热效应等，并给出了相应的分析方法，这对于进行实际器件设计和仿真非常有帮助。书中还涉及了光通信系统、光互连技术等集成应用，让我能够将单个器件的知识融会贯通，理解它们如何在复杂的系统中协同工作。我注意到书中引用了大量最新的研究成果和行业动态，这使得本书具有很高的时效性，能够帮助读者及时了解该领域的最新进展。尽管内容较为专业，但其逻辑清晰、结构严谨，对于有志于从事光电子领域研究或开发的专业人士来说，无疑是一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

作为一名工程师，我非常看重一本技术书籍的实用性和前瞻性。这本《Optoelectronic Technology》在这一点上表现得尤为突出。书中不仅仅停留在理论层面，而是大量地引入了实际工程应用中的考量，例如器件的封装、散热问题、电路接口的设计以及系统集成时的兼容性等。在讨论光电探测器时，书中详细分析了不同探测器（如PIN二极管、雪崩光电二极管、光电倍增管等）的信噪比、响应时间以及暗电流等性能指标，并给出了一些选择和优化器件的工程建议。同时，书中也关注了行业发展趋势，例如对硅光子技术、有机光电子器件、量子点LED等新兴领域的介绍，让我能够对光电子技术的未来发展方向有一个初步的认识。我注意到书中对一些关键技术的商业化应用案例也进行了提及，这为我理解技术与市场的结合提供了参考。总而言之，这是一本既有扎实理论基础，又能指导实际工程实践，并且具备一定前瞻性视野的优秀技术读物，对于希望提升自身技术能力和把握行业脉搏的工程师来说，具有很高的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够系统梳理光电子技术全貌的教材，而这本《Optoelectronic Technology》恰好满足了我的需求。它从最基础的光学和半导体物理原理讲起，逐步深入到各种光电子器件的结构、工作机理以及性能参数。书中对光电转换效率、响应速度、光谱特性等关键指标的讲解非常到位，并提供了计算这些参数的常用方法。我特别赞赏书中对不同光电子器件类型（如激光器、LED、光电二极管、光电晶体管等）的分类和对比，清晰地展示了它们各自的特点和应用领域。例如，在讨论LED时，书中不仅介绍了发光机理，还详细分析了不同掺杂浓度、材料体系对发光颜色和效率的影响，这对于理解LED的实际应用至关重要。书中对光学元件（如透镜、光栅、滤波器等）与光电子器件的集成应用也进行了简要介绍，这有助于读者将光学和电子学的知识联系起来。这本书的结构安排非常合理，从宏观到微观，再到集成应用，层层递进，使得读者能够构建起一个完整的知识体系。