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李景鎮主編 著

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齣版社： 陝西科技

ISBN：9787536948570

商品編碼：12355123654

齣版時間：2010-07-01

基本信息

商品名稱： 光學手冊-上下捲	齣版社： 陝西科學技術齣版社	齣版時間：2010-07-01
作者：李景鎮. 主編	譯者：	開本： 16開
定價： 555.00	頁數：2863	印次： 1
ISBN號：9787536948570	商品類型：圖書	版次： 1

電子信息技術專業核心課程教材：半導體物理與器件 作者： 張偉 教授，李明 博士 齣版社： 工業科技齣版社 齣版日期： 2023年10月 ISBN： 978-7-5180-XXXX-X --- 內容簡介 《半導體物理與器件》是一本麵嚮電子信息工程、微電子學、光電子學等相關專業高年級本科生及研究生編寫的深度專業教材。本書旨在係統、深入地闡述半導體材料的基本物理性質、晶體結構、能帶理論、載流子輸運機製，並在此基礎上詳細介紹各類重要半導體器件的工作原理、設計與製造工藝。本書內容覆蓋麵廣，理論深度適中，注重物理圖像的建立與工程應用的結閤。 全書共分為四大部分，十四章。 --- 第一部分：半導體基礎物理 第一章 緒論與晶體結構 (約150字) 本章首先概述半導體在現代信息技術中的核心地位與發展曆程，明確學習目標。隨後，重點介紹半導體的晶體結構，包括矽、鍺等重要晶體結構（如金剛石結構）的點陣矢量、晶胞概念。深入探討晶體缺陷的類型（點缺陷、綫缺陷、麵缺陷）及其對半導體電學性能的深刻影響，為後續的輸運理論奠定基礎。引入布拉維點陣與倒易點陣的概念，為理解電子的周期性勢場及能帶結構做準備。 第二章 能帶理論與電子狀態 (約200字) 本章是理解半導體物理的理論核心。從薛定諤方程在周期性勢場下的解——布洛赫定理齣發，係統推導能帶的形成機理。詳細闡述瞭導體、絕緣體和半導體的能帶結構區彆，重點分析直接帶隙與間接帶隙的物理意義。通過有效質量概念，解釋瞭電子和空穴的動態特性。此外，本章還深入講解瞭態密度（DOS）的計算方法，以及費米能級在不同溫度和摻雜條件下的位置變化，為計算載流子濃度提供必要的理論工具。 第三章 載流子輸運現象 (約220字) 本章聚焦於半導體內部電荷的宏觀響應。首先，基於概率論和統計力學，推導經典統計（麥剋斯韋-玻爾茲曼分布）和量子統計（費米-狄拉剋分布）在半導體中的應用，計算本徵與雜質半導體的自由載流子濃度。接著，詳細闡述載流子的漂移運動，推導歐姆定律在半導體中的微觀形式，引入遷移率的概念及其影響因素（晶格散射與雜質散射）。隨後，全麵分析擴散現象，推導菲剋擴散定律，並結閤連續性方程，建立電場與濃度的耦閤關係。最後，討論霍爾效應在確定載流子類型和濃度的實際應用。 第四章 半導體中的相互作用 (約180字) 本章探討載流子在外部場和光場作用下的復雜行為。重點分析載流子在強電場下的高能效應，如載流子雪崩（碰撞電離）和齊納擊穿的物理過程。隨後，深入討論載流子在非均勻摻雜或材料交界麵處的弛豫機製，包括弛豫時間的概念。本章還引入瞭半導體與光的相互作用，概述瞭光吸收、光發射的基本機製，為光電子器件的分析埋下伏筆。 --- 第二部分：半導體異質結構與界麵 第五章 半導體雜質與摻雜 (約120字) 本章專門研究通過引入特定雜質來精確控製半導體導電性的過程。詳細區分瞭施主（Donor）和受主（Acceptor）雜質的電離過程，並計算瞭不同溫度下的電離程度。討論瞭非完美摻雜（如補償效應）對半導體性能的影響，以及雜質的激活能和能級位置。 第六章 PN結的形成與平衡特性 (約190字) PN結是所有半導體器件的基礎。本章從物理上構建PN結模型，分析載流子在建立內建電場過程中的擴散與漂移平衡。詳細推導瞭平衡狀態下的內建電勢、耗盡區寬度及其對摻雜濃度的依賴關係。引入瞭少數載流子的概念，並討論瞭在外加偏壓（正嚮與反嚮）作用下，耗盡區寬度和勢壘高度的動態變化，為理解二極管的I-V特性做準備。 第七章 半導體異質結與界麵物理 (約160字) 超越傳統的PN結，本章擴展到異質結（Heterojunction）的分析。討論瞭不同材料界麵（如GaAs/AlGaAs）的能帶失配、界麵態密度（Interface States）的影響。重點分析瞭異質結中載流子的選擇性注入機製，如雙異質結（DH）結構如何有效限製載流子在特定區域復閤。探討瞭超晶格結構（Superlattice）中量子尺寸效應的初步概念。 --- 第三部分：經典半導體器件 第八章 半導體二極管 (約140字) 基於PN結的理論，本章係統分析瞭二極管的伏安特性（I-V麯綫）。詳細推導瞭理想二極管模型下的正嚮導電機製（雙極性載流子注入與復閤）和反嚮漏電流來源。深入分析瞭二極管的非理想因素，如級聯電阻、擊穿機製（雪崩與齊納）。最後，介紹瞭肖特基勢壘二極管（SBD）的工作原理及其與PN結二極管的性能對比。 第九章 雙極性晶體管（BJT） (約150字) 本章側重於雙極性結型晶體管（BJT）的原理和模型。詳細分析瞭NPN和PNP結構中載流子的注入、傳輸和收集過程。推導瞭晶體管的直流電流放大原理，重點討論瞭$alpha$和$eta$參數的物理意義。引入Ebers-Moll模型，用於描述晶體管在放大和開關狀態下的非綫性特性，並討論瞭高頻性能的限製因素。 第十-十一章 場效應晶體管（FET） (約260字) 本章分為兩節，全麵介紹場效應晶體管。 第十章 結型場效應晶體管（JFET）： 講解JFET的工作原理，重點分析柵極反嚮偏置如何通過耗盡層調製溝道導通性。推導其輸齣特性麯綫，並介紹其高輸入阻抗的物理根源。 第十一章 金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）： 這是現代集成電路的核心。詳細闡述MOS結構（電容）的四種工作狀態（強/弱反型、耗盡、積纍），並推導齣閾值電壓的計算公式。隨後，詳細分析增強型和結型MOSFET的工作模式，推導其輸齣特性（飽和與綫性區）。本章末尾簡要介紹溝道長度調製效應及其對輸齣電阻的影響。 --- 第四部分：光電子與功率器件 第十二章 發光二極管（LED）與激光器（Laser Diode） (約140字) 本章將光與半導體的結閤。詳細解釋瞭LED的發光機理，即載流子在輻射復閤過程中將電能轉化為光能的效率（內量子效率）。區分瞭基於不同復閤機製的發光特性。隨後，深入探討半導體激光器的基本結構（增益區、光腔），以及實現受激輻射、粒子數反轉和閾值電流密度的物理條件。 第十三章 太陽能電池（Photovoltaic Cell） (約110字) 本章介紹光生伏特效應。分析光照下PN結的開路電壓和短路電流的産生機製。詳細討論瞭太陽能電池的I-V特性麯綫，並引入關鍵性能參數：填充因子（FF）和能量轉換效率。分析瞭理想電池與實際電池的損耗來源。 第十四章 功率半導體器件基礎 (約100字) 本章麵嚮電力電子應用。重點介紹矽碳化物（SiC）和氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導體的優勢，以及它們在製造高耐壓、高開關頻率功率器件方麵的應用潛力。簡要介紹功率MOSFET和IGBT的基本結構及應用場景，強調其熱管理和可靠性設計的重要性。 --- 適用對象與特色 本書理論體係完整，公式推導嚴謹詳實，特彆適閤作為電子信息、微電子、材料科學等專業學生的進階教材。它不僅要求學生掌握半導體物理的基本概念，更引導學生理解這些原理如何直接轉化為實際器件的設計參數和性能指標。隨書附帶的習題部分，大部分題目來源於經典研究文獻或工程實際問題，旨在培養讀者的分析和解決復雜工程問題的能力。全書力求在理論深度和工程應用之間找到最佳平衡點，是理解現代半導體技術不可或缺的參考書。

評分☆☆☆☆☆

我一直對色彩的科學充滿好奇，尤其是光與色彩之間的微妙關係。我們看到的五彩斑斕的世界，究竟是如何由光綫形成的？這本書《光學手冊》的名字讓我眼前一亮，感覺它可能會深入探討這個主題。我希望能在這本書裏找到關於光的頻譜、不同顔色的光波長以及它們混閤後産生的視覺效果的詳細解釋。比如，為什麼天空是藍色的？彩虹又是如何形成的？這些看似日常的現象，背後都蘊藏著深奧的光學知識。我尤其對“色彩混閤”這部分內容非常感興趣，它涉及到加色混閤和減色混閤的原理，這對於理解屏幕顯示、印刷品色彩等都有著重要的意義。除瞭理論，我也期待書中能夠包含一些實驗指導或者思考題，讓我能夠親身去驗證和探索這些光學原理。畢竟，動手實踐是檢驗真理的唯一標準，也是加深理解的有效途徑。這本書會不會還涉及人眼對光的感知機製？比如，人眼是如何接收和處理光信號的？這同樣是一個讓我著迷的領域。我希望這本書能像一個經驗豐富的嚮導，帶領我一步步揭開光學和色彩的奧秘，讓我對這個世界有更深入、更科學的認識。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對攝影充滿熱情的愛好者，我總是在追求如何更好地捕捉光綫，以及如何利用鏡頭的特性來創造獨特的視覺效果。因此，《光學手冊》這本書對我來說，可能是一份絕佳的“秘籍”。我期望它能夠詳細闡述鏡頭的光學設計原理，比如不同焦距的鏡頭是如何影響景深和透視感的。更重要的是，我希望能學習到如何理解和利用各種光學現象，例如畸變、暗角、耀斑等，並且知道如何通過技術手段來規避它們，或者巧妙地將它們運用到創作中。書中關於光圈、快門速度與曝光的關係，以及它們如何與景深聯動，這些都是我希望深入理解的核心概念。我對書中關於各種濾鏡的工作原理也充滿期待，比如偏振鏡、ND鏡等等，瞭解它們如何改變光綫，從而影響照片的最終效果。我希望能在這本書的指導下，提升自己對光的敏感度，學會“用光”這門藝術，創造齣更具錶現力的攝影作品。這本書如果能包含一些實用的攝影技巧和案例分析，那就更完美瞭，能夠讓我更快地將書本知識轉化為實踐。

評分☆☆☆☆☆

我一直對物理學的一些基本定律非常著迷，而光作為一種重要的物理現象，其背後的原理更是讓我感到震撼。特彆是量子光學這個領域，聽起來就充滿瞭神秘感。這本書《光學手冊》的厚度，讓我預感到它可能涵蓋瞭從經典光學到現代光學的廣泛內容。我希望在這本書中能找到關於光子的概念，以及光波和粒子兩種性質的辯證統一。瞭解霍爾效應、光電效應等基本的光與物質相互作用的現象，對我理解半導體、激光等現代科技的發展至關重要。我特彆期待書中能夠解釋激光的産生原理和應用，畢竟激光在工業、醫療、通信等領域都有著舉足輕重的地位。如果書中還能涉及一些非綫性光學，比如光參量振蕩、二次諧波産生等，那將是一次非常深入的知識探索。我希望這本書能夠以嚴謹的科學態度，清晰地闡述這些復雜的概念，讓我能夠對光的本質有更深刻的理解，並且對光學在現代科學技術中的應用有一個全麵的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書啊，光是拿到手裏，就覺得沉甸甸的，充滿瞭知識的重量。我平時對光學不算特彆深入，但工作和生活中偶爾會遇到一些需要理解光綫如何傳播、如何成像的問題，所以一直想找本靠譜的書來係統地學習一下。看到《光學手冊》這個名字，就覺得它應該能滿足我的需求。拿到手後，翻瞭幾頁，感覺裏麵的內容組織得非常有條理，從最基礎的光的本性講起，然後逐步深入到幾何光學、物理光學，最後可能還會涉及到一些更高級的應用。我最期待的部分是關於透鏡成像和衍射的內容，因為這直接關係到我理解很多光學儀器的工作原理。比如相機、顯微鏡、望遠鏡，這些我們日常接觸到的東西，背後都蘊含著深刻的光學原理。這本書的圖文並茂肯定是我非常看重的一點，畢竟光學很多概念是抽象的，有清晰的圖示能夠幫助理解會事半功倍。而且，手冊型的書籍通常會包含很多公式和計算方法，這對於需要進行一些量化分析的人來說，簡直是福音。我希望這本書能夠讓我對“光”這個概念有更深刻的認識，不再僅僅是“看得見”那麼簡單，而是能夠理解它背後的物理規律，並且在遇到實際問題時，能夠從書裏找到解決思路。它厚重的體積也讓我覺得非常充實，仿佛擁有一整個光學世界的知識庫，隨時可以翻閱查閱。

評分☆☆☆☆☆

我最近在做一個與照明設計相關的項目，對不同光源的光綫特性、顯色性以及如何通過光學元件來控製光綫分布有著迫切的需求。這本書《光學手冊》正好切閤瞭我當下需要。我希望能在這本書中找到關於各種光源，如白熾燈、熒光燈、LED等的發光原理和光譜特性。更重要的是，我期待它能詳細介紹各種光學照明配件，例如反射器、透鏡、菲涅爾透鏡等，以及它們在改變光綫方嚮、聚焦、散射等方麵的作用。我希望能夠學習到如何根據不同的應用場景，比如室內照明、室外照明、舞颱照明等，來選擇閤適的光源和光學元件，設計齣既節能又舒適的照明方案。書中關於光度學和光度測量的內容，比如照度、亮度、光通量等概念的解釋，以及相關的測量方法，也將是我非常重視的部分。我希望這本書能幫助我理解“光”是如何被“塑造”和“利用”的，從而在我的照明設計項目中做齣更科學、更有效的決策。