光电子器件(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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汪贵华 著

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• 光电子技术
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• 光电转换
• 激光
• LED
• 光通信
• 材料科学
• 物理学

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118092745

商品编码：29706608945

包装：平装

出版时间：2014-01-01

基本信息

书名：光电子器件(第2版)

定价：38.00元

作者：汪贵华

出版社：国防工业出版社

出版日期：2014-01-01

ISBN：9787118092745

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《光电子器件(第2版)》(作者汪贵华)着重讲授光电子探测与成像器件的基础理论和基本知识。主要內容有：半导体光电探测器、光电倍增管、微光像增强器、真空摄像管、CCD和CMOS成像器件、致冷和非致冷红外咸像器件、紫外成像器件、X射线咸像器件。
　　《光电子器件(第2版)》适合电子科学与技术、光电子技术、物理电子学等专业本科生作为教材使用，也可供相近专业的研究生阅读，同时可供从事光电子器件研究和从事光电子技术的技术人员参考。

目录

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章 光电导探测器

　1.1 光电子器件的基本特性

　　1.1.1 光谱响应率和响应率

　　1.1.2 小可探测辐射功率和探测率

　　1.1.3 光吸收系数

　　1.2 光电导探测器原理

　　1.2.1 光电导效应

　　1.2.2 光电导电流

　　1.2.3 光电导增益

　　1.2.4 光电导灵敏度

　　1.2.5 光电导惰性和响应时间

　　1.2.6 光电导的光谱响应特性

　　1.2.7 电压响应率

　　1.2.8 探测率Dr

　1.3 光敏电阻

　　1.3.1 光敏电阻的结构

　　1.3.2 光敏电阻的特性

第2章 结型光电探测器

第3章 光电阴极与光电倍增管

第4章 微光像增强器

第5章 摄像管

第6章 CCD和CMOs成像器件

第7章 致冷型红外成像器件

第8章 微测辐射热计红外成像器件

第9章 热释电探测器和成像器件

0章 紫外探测与成像器件

1章 x射线探测与成像器件

参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《光电子器件（第2版）》书籍简介 引言 在日新月异的科技浪潮中，光电子学作为一门融合了光学、电子学、半导体物理学和材料科学的交叉学科，扮演着越来越重要的角色。它不仅是现代信息技术、通信、传感、测量、医疗乃至新能源等领域的核心驱动力，更是塑造我们未来生活方式的关键技术之一。从无处不在的智能手机屏幕，到高速的光纤通信网络，再到高精度的激光加工和医疗诊断设备，光电子器件的身影无处不在，深刻地影响着人类社会的进步与发展。 《光电子器件（第2版）》正是这样一本致力于系统性、深入性地阐述光电子器件原理、设计、制造、性能以及前沿应用的权威著作。它在前一版的基础上，紧密跟踪光电子领域最新的科研成果和技术进展，对原有内容进行了全面的梳理、更新和拓展，力求为读者提供一个既有扎实理论基础，又能紧扣时代脉搏的知识体系。本书不仅是高等院校相关专业师生不可或缺的学习教材，也是从事光电子技术研发、工程设计、产品应用和市场分析的广大科技工作者的宝贵参考。 全书结构与核心内容概览 本书内容丰富，结构严谨，涵盖了从基础的光学和半导体物理概念，到各类典型光电子器件的详细介绍，再到器件的应用和未来发展趋势的探讨。整体而言，本书可以大致划分为以下几个核心部分： 第一部分：光电子学基础理论 在深入探讨具体光电子器件之前，本书首先为读者构建坚实的基础理论框架。这部分内容旨在回顾和强化读者对光与物质相互作用、半导体材料特性以及电磁学基本原理的理解。 光学基础： 涵盖了光的波动性和粒子性、光的传播、干涉、衍射、偏振等经典光学现象，并深入介绍了激光的基本原理、激光器的工作机制、以及各种光源的特性。这将为理解光与半导体材料的相互作用奠定基础。 半导体物理： 详细阐述了半导体材料的能带结构、载流子（电子和空穴）的产生与复合、pn结的形成与特性、以及各种散射机制。这部分内容是理解几乎所有半导体光电子器件工作原理的关键。 电磁场与材料相互作用： 探讨了电磁场与介质的相互作用，包括介电常数、磁导率、光在不同介质中的传播，以及材料的光学特性（如吸收、透射、反射、散射）与微观结构之间的关系。 第二部分：核心光电子器件详解 本书的重头戏在于对各类主流光电子器件的深入剖析。每一类器件都将从其基本原理、结构设计、工作特性、制造工艺和典型应用等方面进行详细介绍。 光探测器（Photodetectors）： 原理与类型： 详细介绍光电导效应、光伏效应、光电倍增效应等基本原理，并在此基础上深入探讨各种光探测器的类型，如光电二极管（PIN、雪崩光电二极管APD）、光电导探测器、光电倍增管（PMT）、CCD（电荷耦合器件）和CMOS图像传感器等。 关键参数与性能： 重点分析影响光探测器性能的关键参数，包括响应度、量子效率、噪声等效功率（NEP）、探测度（D）、带宽、响应时间等，并指导读者如何根据具体应用选择合适的光探测器。 材料与结构： 介绍不同半导体材料（如Si, Ge, InGaAs, HgCdTe等）在制造光探测器中的应用及其优势，以及pn结、pin结、肖特基结等不同结构对器件性能的影响。 应用： 涵盖光通信接收端、遥感、医学成像、工业检测、条形码扫描等广泛应用。 发光器件（Light-Emitting Devices）： 发光二极管（LED）： 深入讲解LED的发光机理（电致发光），包括其结构、材料（如GaAs, GaP, InGaN等）、同质结与异质结LED、量子阱LED等。分析LED的性能参数，如光效、色温、显色指数（CRI）、光通量等。重点介绍其在照明、显示、指示等领域的应用。 激光器（Lasers）： 工作原理： 详细阐述激光产生的四大基本条件（粒子数反转、光学谐振腔、激励源、阈值光强）以及受激辐射过程。 固体激光器： 介绍Nd:YAG、Ti:Sapphire等固体激光器的工作原理、材料选择、腔设计等。 半导体激光器（LD）： 这是本书重点关注的器件之一。深入讲解LD的pn结结构、量子阱LD、DFB（分布反馈）LD、VCSEL（垂直腔面发射激光器）等。分析LD的输出特性、模式、光谱、效率等。 气体激光器与光纤激光器： 简要介绍He-Ne激光器、CO2激光器等，并重点阐述光纤激光器及其在通信、工业加工、医疗等领域的突出优势。 应用： 涵盖光通信、信息存储（如蓝光DVD）、激光打印、激光切割、激光焊接、激光雷达（LiDAR）、医疗美容等。 光电器件在信息处理中的应用： 光调制器（Modulators）： 介绍电光效应、磁光效应、声光效应等调制原理，以及各种调制器（如电光调制器、声光调制器、Mach-Zehnder调制器、耦合腔调制器等）的结构、性能和应用。特别关注其在高速光通信中的关键作用。 光开关与光复用器/解复用器： 探讨光信号的切换和波长选择技术，包括基于光纤光栅、液晶、微机电系统（MEMS）等的光开关和波长选择器件，以及WDM（波分复用）技术中使用的OADM（光分插复用器）和AWG（阵列波导光栅）。 光电器件与传感器： 光电传感器的原理与分类： 介绍光传感器如何将光信号转化为电信号，并详细介绍各类传感器，如光电传感器、光敏电阻、光敏二极管、光电耦合器、光电开关等。 图像传感器： 再次深入讨论CCD和CMOS图像传感器的工作原理、结构特点、性能指标以及在数码相机、监控、医疗影像等领域的广泛应用。 其他光电传感器： 介绍如激光测距传感器、光纤传感器、红外传感器等在工业自动化、环境监测、生物医学等领域的应用。 第三部分：光电子器件的设计、制造与测试 本书不仅仅停留在原理介绍，更深入探讨了光电子器件的实际实现过程。 材料选择与制备： 详细介绍半导体材料（如硅、砷化镓、磷化铟、氮化镓等）的生长与制备技术，如MOCVD（金属有机化学气相沉积）、MBE（分子束外延）等，以及它们对器件性能的影响。 器件结构设计与仿真： 介绍光学和电学仿真的重要性，如何利用模拟软件优化器件结构，预测性能。 制造工艺： 概述了光电子器件制造过程中的关键工艺，如光刻、刻蚀、薄膜沉积、掺杂、键合等。 性能测试与表征： 介绍对光电子器件进行性能评估的标准方法和设备，包括光谱仪、光功率计、示波器、矢量网络分析仪等。 第四部分：光电子器件的前沿发展与应用展望 为了体现本书的先进性，其最后部分聚焦于光电子学领域最活跃的研究方向和未来发展趋势。 微纳光电子学与光子集成： 探讨将光电子器件小型化、集成化，实现片上光子集成（Photonic Integrated Circuits, PICs）的挑战与机遇，以及其在高性能计算、通信和人工智能中的潜力。 有机光电子学： 介绍有机半导体材料在OLED（有机发光二极管）、OPV（有机光伏电池）、OFET（有机场效应晶体管）等器件中的应用，以及其在柔性电子、低成本制造方面的优势。 量子点与纳米结构光电子器件： 探讨量子点、纳米线等纳米材料在光电子器件中的独特光学和电学性质，以及它们在下一代显示、照明、传感和光伏技术中的应用前景。 新型光电子器件： 展望如拓扑光电子学、二维材料光电子器件（如石墨烯、过渡金属硫化物）等新兴领域的发展。 光电子技术在各领域的深度融合： 探讨光电子技术如何与其他学科交叉融合，例如在生物医学（光动力疗法、光学相干断层扫描OCT）、新能源（高效太阳能电池）、自动驾驶（LiDAR）、量子计算等领域的突破性应用。 本书的特点与价值 《光电子器件（第2版）》的独特价值体现在以下几个方面： 内容全面且深入： 覆盖了光电子学领域最重要、最核心的器件和原理，并且在每一个主题下都进行了深入的剖析，既有理论深度，又有工程实践指导意义。 紧跟时代步伐： 全面更新了最新的科研成果和技术动态，特别是对半导体激光器、光通信、图像传感器以及新兴的微纳光电子学、有机光电子学等内容进行了重点的修订和补充。 理论与实践相结合： 在阐述理论原理的同时，充分考虑了器件的设计、制造和应用，力求使读者能够将所学知识应用于实际问题。 结构清晰，逻辑严谨： 全书从基础到前沿，由点及面，环环相扣，便于读者逐步理解和掌握复杂的概念。 图文并茂，便于理解： 大量采用原理图、结构图、性能曲线图等，直观地展示器件的工作机制和特性，降低了学习难度。 语言精准，专业性强： 使用规范的专业术语，表达严谨准确，符合学术研究和工程实践的要求。 目标读者 本书适合以下读者群体： 高等院校的本科生和研究生： 作为光电子技术、物理电子学、微电子学、通信工程、光学工程等专业的教材或参考书。 科研人员与工程师： 在光电子器件研发、设计、制造、测试以及应用等领域工作的研究人员和工程技术人员。 对光电子技术感兴趣的专业人士： 包括从事相关产业的产品经理、市场分析师，以及对前沿科技有浓厚兴趣的读者。 结语 光电子技术是信息时代的核心支撑，其发展速度和应用广度仍在不断拓展。掌握光电子器件的原理和应用，对于理解和推动现代科技进步具有至关重要的意义。《光电子器件（第2版）》以其严谨的学术态度、详实的内容和前瞻的视角，将为广大读者提供一个系统、深入、实用的学习平台，助力他们在光电子学的广阔领域中探索前行，开创未来。

评分☆☆☆☆☆

第三段评价： 这本书的排版风格非常简洁，大量使用了黑白线条图，线条干净利落，没有太多花哨的色彩干扰，这反而让我的注意力能更集中在物理模型的理解上。我是一个偏爱通过动手仿真来学习的人，这本书在介绍器件特性曲线和工作原理时，经常会附带一些非常基础但核心的公式。我尝试着把书里推导的一些关键公式，比如光电转换效率的表达式，代入到我常用的仿真软件中进行验证，发现理论和仿真结果的吻合度非常高。这说明作者在构建理论模型时，充分考虑了实际工程中的简化和近似，使得理论指导实践的可操作性大大增强。对于我们这些需要将理论转化为实际产品的工程师来说，这种务实的态度非常重要。它不是高高在上的纯理论探讨，而是脚踏实地的工程指南，很多设计规范和优化思路都可以在书中找到理论依据。

评分☆☆☆☆☆

第五段评价： 我不得不提一下这本书在解决实际工程问题上的实用性。它不仅仅停留在描述“是什么”，更着力于分析“为什么会这样”和“该如何解决”。例如，在关于器件可靠性和寿命预测的那部分内容，作者详细分析了热效应、光照损伤和载流子注入引起的退化机制，并给出了一些评估寿命的工程方法。这对于长期运行的系统设计至关重要。我记得有一次我们的一个光电模块出现了不稳定的光功率输出问题，我翻阅了书中的故障分析章节，发现书中描述的一种微小缺陷导致的问题特征，与我们实际观察到的现象高度吻合，从而快速锁定并解决了问题。这种将基础物理与故障诊断联系起来的处理方式，让这本书的价值远超一般的教科书，它更像是一位经验丰富的导师，在你遇到技术瓶颈时，能给出清晰的思路指引。

评分☆☆☆☆☆

第一段评价： 这本书的装帧设计挺别致的，封面那种深邃的蓝色调，让人一眼就能感受到一种严谨的学术气息。我刚拿到手的时候，还特意翻了翻目录，感觉内容覆盖面挺广的。比如，它对半导体物理基础的介绍就相当扎实，不是那种蜻蜓点水的概述，而是深入到能让人理解载流子输运机制的程度。我记得以前看别的书时，这块总感觉有点抽象，但作者在这里用了很多形象的比喻和清晰的图示，把复杂的概念掰开了揉碎了讲。特别是关于PN结的形成和势垒的分析，讲解得非常到位，我回去对照我之前的笔记，发现很多我之前没想明白的细节一下子就清晰了。不过，话说回来，对于初学者来说，前几章的数学推导可能会稍微有点挑战性，需要静下心来仔细推敲。总体感觉，这本书像是为那些已经有一定电学基础，想系统深入学习光电器件原理的学生和工程师量身打造的工具书，它提供的知识深度和广度都值得信赖，绝对不是那种只能拿来应付考试的浅尝辄止的教材。

评分☆☆☆☆☆

第二段评价： 说实话，我最欣赏这本书的地方在于它紧跟产业前沿的视角。它没有沉溺于过时的理论模型，而是花了大量的篇幅去讨论现代器件，比如LED和激光器的效率提升机制，以及光电探测器在高速通信中的应用。我特别留意了关于量子点和量子阱结构的那一章，作者的阐述非常前沿，提到了很多最新的材料体系和器件结构，这对于我们做研发的人来说简直是如获至宝。我以前在查阅特定技术文档时，经常需要跨越好几本不同领域的期刊才能拼凑出一个完整的认识，但这本书似乎做到了很好的整合。它的章节组织逻辑性极强，从基本的物理过程到器件的宏观特性，再到实际的集成与应用，层层递进，阅读起来有一种被引导着逐步攀登知识高峰的感觉。美中不足的是，可能因为内容更新迭代得太快，某些特定器件的最新性能指标数据可能需要读者自行通过最新的文献去补充验证，但作为一本系统的理论指导书，它的框架是极其稳固和可靠的。

评分☆☆☆☆☆

第四段评价： 这本书的语言风格非常学术化，用词精准，表达严谨，几乎找不到模棱两可的句子。对于那些习惯了通俗易懂讲解的读者来说，初期阅读可能会感到吃力，需要字典的帮助，尤其是在处理一些德语或俄语背景的早期研究成果引用时。然而，正是这种严谨性，保证了信息的准确无误。我特别欣赏它在批判性地评估不同研究成果时的那种中立和客观。比如，在讨论某一种新型光电导材料的优缺点时，作者并没有一味地推崇，而是清晰地列出了它的制约因素和未来挑战，这种平衡的观点能帮助读者建立更成熟的判断力，不至于盲目跟风。读完一些章节后，我感觉自己看待技术问题的角度都变得更加立体和深刻了，不再满足于表面的“能用”，而是开始追问“为什么能用”以及“如何能更好”。