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内容简介

　　光子学是一门研究光子的产生和运动特性、光子同物质的相互作用及其应用的前沿学科，硅光子学专门研究硅以及硅基异质结材料（诸如SiGe/Si、SOI等）等介质材料中光子的行为和规律，着重研究硅基光子器件的工作原理、结构设计与制造以及在光通信、光计算等领域中的实际应用，《半导体科学与技术丛书：硅光子学》共19章，分别介绍硅基光子学基础、应用和发展趋势；硅基异质结构和量子结构的物理性质、制备方法；硅基光子器件，包括硅基发光器件、探测器、光波导器件；硅基光子晶体、硅基光电子集成、硅基光互连以及硅基太阳能电池。
　　《半导体科学与技术丛书：硅光子学》可以作为高等院校高年级本科生和研究生的教材和参考书，也可作为半导体光子学、光电集成、光电子器件、信息网络系统、计算机光互连及相关技术领域的科研人员、工程技术人员的参考书。

作者简介

　　余金中，湖北鄂州人，1965年中国科学技术大学物理系毕业，在日本大阪大学获工学博士学位。作为访问学者，先后在日本、美国、德国工作过。现为中国科学院半导体研究所研究员、博士生导师，中国科学院研究生院和华中科技大学兼职教授。
　　长期从事半导体光电子学研究，包括研究AIGaAs、InGaAsP激光器和低能等离子体刻蚀微细加工等，目前主要从事硅基光子学的研究。
　　先后获得国家、中国科学院、北京市等各种奖励十多次，其中中国科学院科技进步二等奖和国家科技进步二等奖各两次，1992年起享受国务院特殊津贴。2010年担任Group Four Photonics 2010国际会议主席。在国内外先后发表学术论文300多篇、出版的著作有《半导体光电子技术》（编著）、《信息光子学物理》（合著）、《中国材料工程大典》11卷第四篇（主编）和《硅锗的性质》（译著）等。指导培养了二十多名博士。

内页插图

目录

前言/序言

　　诞生于20世纪中叶的固体电子学作为信息产业的支柱，如今已深入千家万户，在国民经济、国防建设及办公和生活中无处不在地作出了不可替代的贡献。然而随着社会的进步、科技的发展和生活质量的提高，固体电子学和其他技术一样在需求满足上也都显露出其一定的局限性，信息传输的容量、处理的速度及传递过程中的安全性、保密性等方面正逐渐面临新的挑战。革命导师恩格斯曾断言（大意）：“社会的需求胜过十所大学的作用，是科学技术发展的最大动力，”邓小平同志曾经指出：“科学技术是第一生产力，”固体光子学的应运而生体现了对电子学功能运作的补充和拓展，固体光子学是研究光子作为传递信息的载体在介质中的产生与消失、关联与耦合、运动与操控、感知与探测，以及运作与运用的一门新的科学技术，基于半导体介质的光子学即半导体光子学。
　　毋庸置疑，硅在当今固体电子学中占据了不可替代的主角地位，化合物（GaAs、InP等）半导体光子器件（如激光器、探测器等）则另据一隅，在光纤通信领域中得到成功的应用，然而把二者融合集成在一个芯片上，在材料与工艺上却存在难以逾越的“非兼容性”鸿沟。由此，时代的需求呼唤硅基光子学的诞生，然而硅是间接带隙、非极性半导体材料，发光效率很低，电光系数很小，这在很长一段时间内限制了有源光子器件的发展，使它登不上光子学的大雅之堂。
　　多孔硅高效发光的发现虽然时过近20年，其实际应用进展缓慢，但它却雄辩地说明：只要经过适宜的人工改造，硅仍然可以实现高效发光，包括增强电光效应，原子层生长和纳米技术的成熟，能带工程、声子工程和掺杂工程的综合应用，这些都为硅光子学的发展提供了坚定的物理和技术基础，加速了硅光子器件的发展步伐，并呈现出有望独树一帜的趋势，实现光子学与电子学在硅芯片上融合集成已时日不远，它无疑将促使当代信息技术的发展登上一个新的高峰，这就是硅光子学成为当今国内外半导体界关注热点的原因，无论是大学、科研院所，还是企业界都对硅光子学投入了相当的研发力量。
　　硅光子学的发展首先需要大批熟悉其科技内涵的科研人员与工程技术人员，一本兼容基础性和前沿性的硅光子学读物也是必不可少的，国外虽然出版过相关书籍，但大多以论文集形式介绍其前沿发展，缺乏基础性和系统性，余金中同志主编的《硅光予学》就是力图从基础内涵出发，以器件设计为核心，同时兼顾前沿应用的最新发展，系统全面地阐述硅基光子学的丰富内涵。
　　该书的撰写团队包括了在国内长期从事硅光子学研发与教学的科技人员，他们在从事研究工作的多个方面都有自己的研发成果和实践体验。该书文字表述通顺，图表、数据翔实，无疑对关注与从事该领域研发的广大科技人员和在读的研究生是一本很有裨益的、可持续参阅的难得的读物。
　　本人诚挚推荐和深切期望，《硅光子学》的出版发行，必将有助于普及和提高在该领域工作的科技人员的素质，更快更好地推动我国硅光子学的发展。
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