电子与光子材料手册:册:电子与光子材料基础性质 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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加卡萨普，英卡珀 著

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出版社： 哈尔滨工业大学出版社

ISBN：9787560337609

商品编码：29342467787

包装：平装

出版时间：2013-01-01

图书基本信息
图书名称	电子与光子材料手册:册:电子与光子材料基础性质
作者	(加)卡萨普,(英)卡珀
定价	48.00元
出版社	哈尔滨工业大学出版社
ISBN	9787560337609
出版日期	2013-01-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.481Kg

内容简介

《Springer手册精选系列·电子与光子材料手册（册）：电子与光子材料基础性质（影印版）》是一部关于电子和光子材料的综合论述专著，每一章都是由该领域的专家编写的。《Springer手册精选系列·电子与光子材料手册（册）：电子与光子材料基础性质（影印版）》针对于大学四年级学生或研究生、研究人员和工作在电子、光电子、光子材料领域的专业人员。书中提供了必要的背景知识和内容广泛的更新知识。每一章都有对内容的一个介绍，并且有许多清晰的说明和大量参考文献。清晰的解释和说明使手册对所有层次的研究者有很大的帮助。所有的章节内容都尽可能独立。既有基础又有前沿的章节内容将吸引不同背景的读者。本手册特别重要的一个特点就是跨学科。例如，将会有这样一些读者，其背景（学历）是学化学工程的，工作在半导体工艺线上，而想要学习半导体物理的基础知识；学历是物理学的另外一些读者需要尽快更新材料科学的新概念，例如，液相外延等。只要可能，《Springer手册精选系列·电子与光子材料手册（册）：电子与光子材料基础性质（影印版）》尽量避免采用复杂的数学公式，论述将以半定量的形式给出。手册给出了名词术语表（Glossaryof Defining Terms），可为读者提供术语定义的快速查找——这对跨学科工具书来说是必须的。

作者简介

目录

缩略语 引言 1 电子和光电子材料背景 1.1 前期 1.2 硅时代 1.3 化合物半导体 1.4 从法拉第到今天 参考文献 PartA 基本特性 2 金属和半导体中的导电体 2.1 基本原理：漂移速度、迁移率和电导率 2.2 马苇定则 2.3 金属的电阻率 2.4 固溶体和诺德海姆定则 2.5 半导体中载流子散射 2.6 玻耳兹曼传导方程 2.7 多晶薄膜电阻率 2.8 非均匀介质、等效介质近似 2.9 霍尔效应 2.10 高电场传输 2.11 雪崩 2.12 二维电子气 2.13 一维电导率 2.14 量子霍尔效应 参考文献 3 电子材料的光特性：基本原理与特性描述 3.1 光常量 3.2 折射率 3.3 光吸收 3.4 薄膜光学 3.5 光材料 参考文献 4 电子材料的磁特性 4.1 传统磁学 4.2 非传统磁学 参考文献 5 单晶硅的缺陷 5.1 本征点缺陷聚集的工艺影响 5.2 本征点缺陷的热物理特性 5.3 本征点缺陷聚合物 5.4 OSF环的形成 参考文献 6 半导体中的扩散 6.1 基本概念 6.2 扩散机理 6.3 扩散机制 6.4 内建电场 6.5 扩散系数的测量 6.6 半导体中的氢 6.7 Ⅳ族半导体组的扩散 6.8 Ⅲ—Ⅴ族化合物的扩散 6.9 Ⅱ—Ⅵ族化合物的扩散 6.10 结论 6.11 课外读物和参考文献 参考文献 7 材料中的光导率研究 7.1 稳态光导率方法 7.2 瞬态光导率实验 参考文献 8 半导体界面电子特性 8.1 实验数据库 8.2 IFIGs和电负性理论 8.3 实验和理论对比 8.4 结论 参考文献 9 无序材料电荷传输 9.1 无序材料电荷传输的一般理论 9.2 扩展态下的无序材料电荷传输 9.3 局部态下的无序材料跳跃电荷传输 9.4 结论 参考文献 10 介电响应 10.1 介电响应的定义 10.2 与频率相关的线性响应 10.3 松弛响应中的信息内容 10.4 电荷传输 10.5 一些结论 参考文献 11 离子传导与应用 11.1 离子固态传导 11.2 快速离子传导 11.3 混合离子-电子传导 11.4 应用 11.5 未来趋势 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

电子与光子材料手册：基础性质 导论 在当代科技飞速发展的浪潮中，电子与光子材料构成了我们现代生活不可或缺的基石。从驱动信息时代运转的微处理器，到实现高效能源转换的光伏电池，再到构建下一代通信网络的激光器和光纤，这些材料的性能直接决定了技术的边界和进步的速度。而要深入理解和有效利用这些材料，掌握其基础性质至关重要。 本书《电子与光子材料手册：电子与光子材料基础性质》正是为了填补这一领域的知识空白，为科研人员、工程师、学生以及任何对高性能材料感兴趣的读者提供一本全面、权威且易于查阅的参考指南。它并非专注于某一特定材料或某一特定应用，而是致力于构建一个坚实的基础，深入剖析电子与光子材料共有的、以及在电子和光子学领域扮演关键角色的那些最 fundamental 的性质。 何谓电子与光子材料？ 广义而言，电子材料是指能够有效地导电或半导电，并允许载流子（如电子和空穴）在其中传输的物质。这些材料是电子器件的核心，构成了我们日常接触到的几乎所有电子产品。半导体材料，作为电子材料中最重要的一类，其电导率可以通过掺杂等方式进行精确调控，从而实现开关、放大等功能，是信息处理和存储的基础。 而光子材料，则是与光相互作用，能够发射、吸收、传输、调制或检测光子的材料。它们是光学器件和光电子器件的基石，支撑着通信、照明、传感、成像以及各种先进的光学技术。在某些情况下，一种材料可能同时具备优异的电子和光子特性，这使得它们在光电子学领域具有极大的应用潜力，例如LED、激光器、光电探测器等。 本书的定位与核心内容 本书的核心在于“基础性质”。这意味着我们不会深入探讨某一种材料的制造工艺、特定的器件设计或复杂的应用场景，而是将重点放在那些决定材料行为的根本物理和化学原理上。我们将从原子、晶体结构层面入手，逐步深入到电子能带结构、载流子动力学、光学响应等关键特性。 第一部分：材料的结构与电子性质 材料的宏观性质很大程度上源于其微观结构。在本手册的第一部分，我们将从原子尺度开始，探讨不同类型的晶体结构（如立方、六方、非晶态）如何影响材料的电子分布和电子运动。 原子结构与键合： 我们将回顾原子核外电子的排布、原子轨道、以及不同类型的化学键（如离子键、共价键、金属键）如何形成固体结构，并直接影响材料的导电性。 晶体结构与对称性： 晶格的周期性排列赋予材料独特的性质。我们将介绍常见的晶体结构，并探讨晶格参数、密度、以及晶格缺陷（如空位、间隙原子、置换原子、位错）对电子输运的影响。缺陷的存在往往是材料电学性质发生显著改变的关键。 电子能带理论： 这是理解半导体和许多金属电子性质的核心。我们将详细阐述能带的形成、价带、导带、禁带宽度（Band Gap）的概念。禁带宽度是区分导体、半导体和绝缘体的关键参数，也是材料能否用于电子或光子器件的根本依据。我们将探讨不同材料的能带结构类型（如直接带隙和间接带隙），以及它们对光学发射和吸收特性的影响。 载流子类型与浓度： 在半导体中，电子和空穴是主要的电荷载流子。我们将深入研究本征半导体的载流子行为，以及通过掺杂（n型和p型）如何精确控制载流子类型和浓度，进而调控材料的电导率。 迁移率与扩散系数： 载流子的运动速度和效率是衡量材料电学性能的重要指标。我们将介绍迁移率（Mobility）的概念，它描述了载流子在电场作用下定向移动的难易程度。同时，也将探讨扩散系数（Diffusion Coefficient），它描述了载流子在浓度梯度作用下随机运动的速率。这两者都与材料的导电性能和器件的响应速度密切相关。 导电机制： 除了载流子在外加电场下的定向运动，我们还将探讨其他导电机制，例如电子在缺陷态中的跳跃导电、极化以及高场效应等。 第二部分：材料的光学性质 光子材料的生命力在于它们与光相互作用的能力。第二部分将聚焦于材料的光学响应，从微观的原子和分子相互作用，到宏观的光学现象。 光与物质的相互作用： 我们将深入探讨光子与材料中电子之间的相互作用。这包括光的吸收（Absorption）、发射（Emission）、透射（Transmission）和反射（Reflection）。 介电常数与折射率： 这些宏观光学参数直接反映了材料对电磁波（光）的响应。我们将解释介电常数（Dielectric Constant）如何描述材料极化能力的强弱，以及折射率（Refractive Index）如何决定光在材料中的传播速度和方向。我们将探讨这些参数与材料电子结构之间的关系，以及它们随频率和波长的变化（色散）。 吸收光谱与发射光谱： 通过测量材料在不同波长下的吸收和发射特性，我们可以揭示其电子能级结构和发光机制。我们将详细介绍不同类型的吸收（如带间吸收、缺陷吸收）和发射（如荧光、磷光、电致发光、光致发光）。 光学带隙与光吸收阈值： 许多材料的光学性质与其电子带隙紧密相关。我们将讨论光学带隙的概念，以及它如何决定材料对特定波长光子的吸收能力。 非线性光学效应： 在强光照射下，材料的响应可能不再与光强呈线性关系，从而产生非线性光学效应，如二次谐波产生、光放大等。这些效应是开发新型光电器件和实现光信息处理的关键。 光散射： 光与材料的非相干相互作用，即光散射，也是重要的光学现象，广泛应用于材料表征和传感技术中。 偏振与各向异性： 许多材料的光学性质与其在空间中的取向有关，即光学各向异性。我们将探讨偏振光与这些材料的相互作用，以及在晶体光学中的应用。 第三部分：连接电子与光子：光电子学交叉性质 电子与光子材料的交集——光电子学，是现代科技发展最活跃的领域之一。第三部分将重点关注那些同时具备关键电子和光子性质的材料，以及它们如何协同工作。 光电导效应： 材料在光照下电导率发生变化的现象，是光电探测器和光传感器的工作原理。 光致伏特效应： 光能转化为电能，这是太阳能电池的核心原理。我们将探讨半导体PN结在光照下的工作机理。 电致发光： 施加电场后材料发光的现象，是LED和OLED的基础。 激光原理与材料： 激光器的产生依赖于材料的受激发射性质。我们将简要介绍激光工作物质的基本要求。 载流子复合与弛豫： 在光电子器件中，载流子的复合和能量弛豫过程直接影响器件的效率。我们将讨论辐射复合和非辐射复合。 表面与界面效应： 材料的表面和界面通常是载流子传输和光电转换的关键区域。我们将强调这些区域的特殊性质。 本书的特色与读者群体 《电子与光子材料手册：电子与光子材料基础性质》旨在成为一本： 全面且深入： 涵盖了电子与光子材料最基础、最核心的物理性质，并提供深入的理论解释。 结构清晰： 内容按照逻辑顺序组织，从微观结构到宏观性质，再到交叉应用，层层递进。 易于查阅： 采用手册的形式，方便读者快速查找特定信息。 权威且前沿： 汇集了该领域公认的重要概念和理论，并适时引入一些基础性的前沿思考。 本书适合以下读者： 高等院校学生： 物理、电子工程、材料科学、光学等专业的本科生和研究生，作为教材或参考书。 科研人员： 从事新材料研发、器件设计和性能优化的研究者，可以快速回顾和深入理解相关材料的基础性质。 工程技术人员： 在电子、通信、光学、能源等领域工作的工程师，需要了解和选择合适的材料以优化产品性能。 对材料科学感兴趣的爱好者： 想要系统了解电子与光子材料背后科学原理的读者。 通过研读本书，读者将能够建立起对电子与光子材料坚实的基础认知，为进一步深入研究和开发这些至关重要的材料奠定坚实的理论基础，从而为推动科技进步贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

我购买的这本《电子与光子材料手册：电子与光子材料基础性质》，虽然名字里包含“基础性质”，但我希望能从中挖掘出一些能够启发我进行下一代光电子器件创新的火花。我一直在关注柔性电子器件的发展，尤其是在可穿戴设备和可折叠显示屏领域。我期望书中能对一些具有高导电性、高载流子迁移率且力学性能优异的新型有机半导体材料或纳米材料，进行深入的表征和性能评估。比如，它们在弯曲、拉伸等形变下的电学行为如何变化？它们的稳定性如何？与传统的无机半导体相比，在加工工艺上又有哪些优势或劣势？我更希望能够看到一些关于这些材料的掺杂、退火等处理过程对性能影响的系统性研究，以及如何通过界面工程来优化器件的性能和寿命。另外，关于微纳加工技术与这些材料的兼容性，以及如何实现大规模、低成本的制备，也是我非常感兴趣的话题。如果书中能提供一些关于材料在不同制备方法下（如旋涂、印刷、蒸镀等）的微观结构和宏观性能的对比分析，那将极大地帮助我做出更明智的材料选择和工艺设计。

评分☆☆☆☆☆

作为一名研究者，购买《电子与光子材料手册：电子与光子材料基础性质》这本著作，我的主要目的是想拓展在量子信息和光通信领域的新材料应用视野。我一直关注着量子点和 NV 色心等发光材料在量子计算和量子通信中的应用潜力。我希望书中能够提供关于这些材料在制备过程中如何精确控制其量子态（如自旋、极化等），以及如何在不同基底上实现高质量的集成。对于光通信领域，我特别关心的是如何在可见光和近红外波段，开发出具有更高调制速率、更低噪声和更长传输距离的新型发光和探测材料。例如，我希望了解一些关于相干光通信中使用的电吸收调制器和探测器的材料选择，以及如何通过材料设计来降低其驱动电压和提升其响应速度。此外，我对新型光开关和光调制器材料也非常感兴趣，希望书中能介绍一些具有快速响应、低损耗且易于集成的材料，它们如何为下一代光网络提供更强大的功能。总之，我更期待这本书能提供一些关于材料的量子效应、相干特性以及在高速信息传输中的应用前景的深入探讨。

评分☆☆☆☆☆

这本《电子与光子材料手册》的“电子与光子材料基础性质”卷，我抱持着极大的期待购买。坦白说，我更倾向于它能更深入地阐述一些前沿性的应用案例，例如在最新一代光通信技术中，某些新型半导体材料是如何克服损耗、提升传输速率的。我特别想了解，在太赫兹波段，哪些材料能够实现高效的光电转换，并为下一代高速无线通信奠定基础。此外，关于量子点在显示技术上的突破，如其更高的色彩饱和度和更低的能耗，如果能有更详尽的材料特性分析和与之相关的器件设计考量，我会觉得物超所值。书中对于基础性质的阐述固然重要，但对我而言，一个更侧重于“如何利用”这些基础性质，去解决实际工程问题的导向，会更有吸引力。例如，如何通过调控材料的晶体结构或掺杂比例，来优化其在固态照明领域的性能表现，或者如何设计新型的光电探测器，以适应日益增长的生物医学成像需求。我希望能够看到更多关于材料在极端环境下的行为分析，比如在高温、高压或强辐射条件下的稳定性，以及相应的失效机制研究，这对于航天航空、能源等领域的应用至关重要。

评分☆☆☆☆☆

从读者的角度出发，我对《电子与光子材料手册：电子与光子材料基础性质》这本著作，更期待其能在材料的性能优化与器件集成方面提供更具指导意义的内容。比如，在光伏领域，我一直对如何提高太阳能电池的转换效率感到好奇。书中若能详细介绍，通过改变异质结的能带结构、引入光陷效应层、或者设计新型的载流子传输层，能够如何有效地抑制电荷复合，提升开路电压和短路电流。我对新型钙钛矿材料在光伏领域的应用前景非常看好，希望书中能有对这类材料的稳定性问题（如对水分、氧气和光照的敏感性）的深入剖析，以及能够有效改善其稳定性的化学改性或界面钝化策略。同时，对于光电子器件的集成，例如如何将多种功能材料（如发光层、传输层、衬底等）高效地连接起来，形成高性能的光电探测器、LED或激光器，其中的关键技术和挑战，如果能有更详细的论述，对我非常有启发。我希望看到一些关于材料选择、界面设计以及整体器件结构的优化思路，能够帮助我更好地理解并实践光电子器件的研发过程。

评分☆☆☆☆☆

我拿到《电子与光子材料手册：电子与光子材料基础性质》这本书，主要还是想了解一些功能材料在特殊环境下的行为与响应。例如，在高性能计算和人工智能领域，对芯片的散热和功耗提出了极高的要求。我希望能深入了解一些具有优异热电转换性能的材料，比如某些氧化物陶瓷或半导体合金，它们如何在材料层面实现高效的热能与电能的相互转化，从而为芯片的被动散热提供解决方案。此外，我对于应用于光传感和生物医学成像的材料也非常感兴趣。比如，能够实现高灵敏度、高选择性检测特定生物分子的荧光探针材料，或者能够在体内进行高分辨率成像的荧光团，它们的光物理性质、稳定性以及生物相容性，如果能有更详尽的分析，对我非常有价值。特别是，关于这些材料如何在复杂的生物环境中（如细胞内、血液等）保持其功能，以及如何通过表面修饰来提高其靶向性和可控性，这些都是我非常想学习的内容。希望书中能提供一些关于材料的生物活性、降解机制以及体内外实验评估的案例研究。