光電子器件(第2版) 9787118092745 國防工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

汪貴華 著

圖書標籤:

• 光電子器件
• 光電子技術
• 半導體
• 物理學
• 電子工程
• 通信工程
• 國防工業齣版社
• 教材
• 9787118092745
• 第2版

店鋪： 晚鞦畫月圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118092745

商品編碼：29727549979

包裝：平裝

齣版時間：2014-01-01

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

---

內容提要

---

《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

---

第1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

第10章 紫外探測與成像器件

第11章 x射綫探測與成像器件

參考文獻

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

半導體物理基礎與器件模型 本書旨在為讀者提供深入理解現代電子器件工作原理的堅實理論基礎。內容涵蓋瞭半導體材料的晶體結構、電子和空穴的運動規律，以及 PN 結的形成與特性。 第一章 半導體材料基礎 1.1 晶體結構與鍵閤 1.1.1 元素周期錶與半導體元素： 介紹周期錶中位於 IV 族（碳、矽、鍺）以及 III-V 族（如 GaAs, InP）和 II-VI 族（如 CdTe）等關鍵半導體材料的元素特性。 1.1.2 晶體學基礎： 深入講解晶體結構的概念，包括晶格、基元、晶嚮、晶麵。詳細闡述立方晶係（如金剛石立方結構、閃鋅礦結構）在半導體材料中的應用，以及晶格常數、堆積密度等參數的意義。 1.1.3 化學鍵閤類型： 分析半導體材料中存在的共價鍵、離子鍵等化學鍵閤形式，以及這些鍵閤對材料物理性質的影響。例如，共價鍵的強弱決定瞭材料的帶隙大小。 1.1.4 缺陷與雜質： 探討晶體缺陷（點缺陷、綫缺陷、麵缺陷）對半導體性能的影響，如空位、間隙原子、位錯等。分析外延生長、摻雜過程中引入的各種雜質原子及其在晶格中的位置（取代式、間隙式）。 1.2 能帶理論 1.2.1 量子力學基礎： 迴顧量子力學中波粒二象性、薛定諤方程等基本概念，為理解電子在周期性勢場中的運動奠定基礎。 1.2.2 周期性勢場與布裏淵區： 解釋電子在晶體周期性電勢場中的運動，引入 Bloch 電子的概念。定義布裏淵區，並說明其在電子能譜中的重要性。 1.2.3 能帶的形成與分類： 詳細闡述原子軌道如何通過緊鄰原子間的相互作用形成能帶。區分價帶、導帶和帶隙。 1.2.4 半導體的能帶結構： 分析不同半導體材料（如矽、鍺、砷化鎵）的能帶結構圖，重點介紹直接帶隙和間接帶隙的區彆及其對光電性能的影響。 1.2.5 導帶底與價帶頂： 確定導帶底（Ec）和價帶頂（Ev）的位置，並解釋它們是載流子注入和躍遷的主要區域。 1.2.6 有效質量： 定義電子和空穴的有效質量，並解釋其與能帶麯率的關係。有效質量是描述載流子在電場和磁場中運動特性的重要參數。 1.3 載流子統計與平衡狀態 1.3.1 費米-狄拉剋分布函數： 介紹描述電子在不同能級上占據概率的費米-狄拉剋分布函數。 1.3.2 載流子濃度計算： 基於能帶結構和費米-狄拉剋分布，推導本徵半導體和摻雜半導體中電子和空穴濃度的計算公式。 1.3.3 費米能級： 定義費米能級（Ef），並解釋其在不同溫度和摻雜濃度下的變化規律。費米能級是判斷半導體導電類型和載流子濃度的關鍵。 1.3.4 質量作用定律： 闡述在熱平衡狀態下，電子濃度、空穴濃度以及本徵載流子濃度之間的關係。 第二章 PN 結理論 2.1 PN 結的形成 2.1.1 P 型與 N 型半導體： 重溫 P 型（施主摻雜）和 N 型（受主摻雜）半導體的載流子特性。 2.1.2 擴散與遷移： 分析在 P 型和 N 型半導體接觸時，載流子因濃度梯度而發生的擴散運動。同時，電場也會對載流子産生遷移作用。 2.1.3 內建電場與耗盡層： 解釋擴散和遷移過程導緻 PN 結界麵附近産生空間電荷區（耗盡層）以及由此形成的內建電場。 2.1.4 勢壘高度： 定義 PN 結的勢壘高度（Vbi），並分析其與材料帶隙、摻雜濃度和溫度的關係。 2.2 PN 結的伏安特性 2.2.1 外加偏置： 區分正嚮偏置（外加電壓降低勢壘）和反嚮偏置（外加電壓升高勢壘）。 2.2.2 正嚮導電機製： 詳細描述在外加正嚮電壓下，少數載流子注入和擴散到對方區域，形成正嚮電流的過程。 2.2.3 反嚮漏電流： 分析在反嚮偏置下，由少數載流子漂移形成的微弱反嚮電流，以及溫度、摻雜濃度等對其的影響。 2.2.4 擊穿現象： 介紹 PN 結在強反嚮電壓下可能發生的擊穿現象，包括齊納擊穿和雪崩擊穿的機理。 2.2.5 結電容： 分析 PN 結在不同偏置下的電容特性，區分擴散電容（正嚮偏置）和耗盡層電容（反嚮偏置）。 2.3 PN 結的等效電路模型 2.3.1 理想 PN 結模型： 建立理想 PN 結的電流-電壓關係方程。 2.3.2 實際 PN 結模型： 考慮實際 PN 結中存在的串聯電阻、並聯電阻等寄生效應，建立更精細的等效電路模型。 第三章 載流子輸運現象 3.1 漂移 3.1.1 載流子在電場中的運動： 描述載流子在電場作用下的加速與碰撞過程，引入平均自由程和平均碰撞時間的概念。 3.1.2 遷移率： 定義電子遷移率（μn）和空穴遷移率（μp），並分析其與材料、摻雜濃度、溫度、電場強度等因素的關係。 3.1.3 電導率： 基於載流子濃度和遷移率，推導半導體電導率的錶達式。 3.2 擴散 3.2.1 濃度梯度驅動的載流子運動： 解釋載流子因濃度不均勻而産生的擴散運動。 3.2.2 菲剋擴散定律： 引入描述擴散通量與濃度梯度的關係的菲剋第一和第二定律。 3.2.3 擴散長度： 定義擴散長度，錶示載流子在被復閤前平均擴散的距離。 3.3 復閤與産生 3.3.1 載流子復閤機製： 介紹直接復閤（輻射復閤、俄歇復閤）和間接復閤（陷阱輔助復閤，如肖特基-裏德-霍爾復閤）等主要復閤機製。 3.3.2 壽命： 定義載流子的非輻射壽命和輻射壽命，以及它們與復閤速率的關係。 3.3.3 載流子産生： 討論熱産生、光生載流子産生等載流子産生過程。 3.4 少數載流子注入與輸運 3.4.1 少數載流子注入： 在 PN 結正嚮偏置時，多數載流子注入到對方區域，成為少數載流子。 3.4.2 少數載流子擴散方程： 建立描述少數載流子在對方區域中擴散和復閤的方程。 3.4.3 少數載流子電流： 分析注入的少數載流子在擴散過程中形成的電流。 第四章 半導體器件模型 4.1 雙極晶體管 (BJT) 模型 4.1.1 BJT 結構與工作原理： 介紹 NPN 和 PNP 型 BJT 的結構，以及基區調製、載流子注入、擴散、復閤和收集等過程。 4.1.2 Ebers-Moll 模型： 詳細推導 Ebers-Moll 模型，該模型描述瞭 BJT 在放大區、飽和區和截止區等不同工作狀態下的電流-電壓關係。 4.1.3 Gummel-Poon 模型： 介紹 Gummel-Poon 模型，它考慮瞭基區電阻、基區寬度調製效應等非理想因素，能更準確地描述 BJT 在高電場和低電場下的行為。 4.1.4 擊穿機製： 分析 BJT 的 BVCEO, BVCBO 等擊穿電壓參數及其物理意義。 4.2 金屬-氧化物-半導體場效應晶體管 (MOSFET) 模型 4.2.1 MOSFET 結構與工作原理： 介紹增強型和耗盡型 N 溝道及 P 溝道 MOSFET 的結構。重點講解柵介質、錶麵場效應、閾值電壓、溝道形成和載流子輸運過程。 4.2.2 理想 MOSFET 模型： 推導理想 MOSFET 的電流-電壓特性方程，區分綫性區、飽和區和截止區。 4.2.3 BSIM 模型係列： 介紹業界廣泛使用的 BSIM (Berkeley Short-channel IGFET Model) 係列模型，它們考慮瞭短溝道效應、二維效應、結電容等復雜的物理現象，能精確描述現代 MOSFET 器件。 4.2.4 寄生效應： 分析 MOSFET 中的寄生電阻、寄生電容（如柵-源電容 Cgs, 柵-漏電容 Cgd）等對器件性能的影響。 4.2.5 氧化層擊穿： 討論柵氧化層擊穿的機理及其對器件可靠性的影響。 4.3 其他半導體器件模型簡介 4.3.1 肖特基二極管模型： 介紹金屬-半導體接觸形成的肖特基二極管的伏安特性和近似模型。 4.3.2 光電器件模型： 簡要介紹光電二極管、太陽能電池、LED 等光電器件的基本工作原理和簡化模型。 4.3.3 功率器件模型： 概述功率 BJT, IGBT 等功率器件的基本模型和特點。 本書通過層層遞進的講解，從基礎的半導體材料特性齣發，深入剖析 PN 結的形成與行為，進而掌握載流子的輸運機理，最終構建起對 BJT 和 MOSFET 等主流半導體器件的全麵認識和建模能力。這些基礎知識對於理解更復雜的集成電路設計、器件物理以及新興半導體技術至關重要。

評分☆☆☆☆☆

從內容深度來看，這本書的論述雖然覆蓋麵廣，但很多核心概念的講解都停留在相對錶層的介紹，缺乏深入的物理機製探討和先進器件的最新進展。對於一個想深入瞭解光電器件前沿技術的讀者來說，這本書提供的知識點更新速度明顯跟不上行業發展。很多重要的理論推導過程被一筆帶過，留給讀者的全是結論，這使得我們很難去探究背後的數學和物理基礎。比如在討論量子效率和響應速度時，作者隻是簡單地羅列瞭公式，但沒有足夠篇幅去分析影響這些參數的實際工藝和材料限製因素。這讓這本書更適閤作為初學者的入門手冊，而不是作為深入研究的參考書目。對於已經有一定基礎的人來說，它提供的增益非常有限，更像是在翻閱一本老舊的百科全書的某個章節。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格極其晦澀和學院派，充滿瞭冗長復雜的長句和大量生僻的專業術語，上下文之間的邏輯跳躍性也比較大。讀起來完全沒有那種引導性的流暢感，更像是在硬啃一本外文翻譯過來的技術手冊。我常常需要反復閱讀同一個段落，並結閤其他資料來梳理作者到底想錶達什麼核心思想。特彆是涉及到一些跨學科的概念交匯時，作者的處理方式顯得尤為生硬，沒有很好地搭建起不同領域知識之間的橋梁。這種寫作方式極大地增加瞭讀者的理解門檻，使得知識的獲取過程充滿瞭挫敗感。對於希望通過閱讀來建立清晰知識框架的讀者而言，這本書的“指導性”遠不如它的“信息量”。

評分☆☆☆☆☆

章節的組織結構顯得有些混亂，缺乏清晰的主綫脈絡。很多看似相關的部分被分散在不同的章節中，需要讀者自行在全書中穿梭查找纔能拼湊齣一個完整的工作原理圖景。例如，本應放在一起討論的器件優化參數，卻被拆分到介紹不同材料特性的章節裏。這種非綫性的編排方式極大地阻礙瞭學習的連貫性。初次接觸這個領域的讀者，很可能會因為找不到清晰的路徑指引而在龐雜的信息中迷失方嚮。如果能按照功能、結構或物理過程進行更係統、更邏輯化的重構，這本書的實用價值會大幅提升。現在的感覺是，知識點是堆砌起來的，而非精心構建的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計實在是一言難盡，字裏行間都透露著一股濃濃的陳舊感。內頁紙張的質量也一般般，翻閱時總感覺有點粗糙，對眼睛不太友好。更彆提那些插圖瞭，綫條模糊不清，很多關鍵部分的示意圖看起來就像是匆忙趕工齣來的草稿，完全無法清晰地展示器件的結構和工作原理。我花瞭不少時間去對照著書本上的圖示來理解概念，結果往往是事倍功半，因為圖本身就沒有提供足夠的信息增量。感覺作者和齣版社在製作這本書的時候，對讀者的閱讀體驗考慮得太少瞭，更像是一份內部資料的簡單印刷，而不是一本麵嚮廣大工程技術人員和學生的專業教材。如果能重新審視一下視覺呈現和印刷工藝，這本書的價值或許能得到更充分的體現。

評分☆☆☆☆☆

配套的學習資源，比如習題和案例分析部分，簡直是形同虛設。習題要麼過於簡單，缺乏對關鍵概念的檢驗能力；要麼就是直接引用瞭一些非常老舊的實驗數據作為背景，與當前工業界的標準相去甚遠。更不用說，書中提供的任何在綫資源鏈接都已經失效，完全找不到任何輔助的學習工具。對於一本嚴肅的技術教材來說，配套練習和實際應用案例是鞏固理論知識、培養動手能力的關鍵。這本書在這方麵的缺失，使得它在教學實踐中的應用價值大打摺扣。它更像是一本純粹的知識陳述本，而完全沒有承擔起教育工具的責任。