量子點納米光子學及應用 程成,程瀟羽 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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程成，程瀟羽 著

圖書標籤:

• 量子點
• 納米光子學
• 光子學
• 納米材料
• 半導體
• 發光材料
• 量子物理
• 應用物理
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• 程成

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030503787

商品編碼：26845604067

包裝：平裝

齣版時間：2018-03-01

圖書基本信息
圖書名稱	量子點納米光子學及應用	作者	程成,程瀟羽
定價	135.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030503787	齣版日期	2018-03-01
字數		頁碼	392
版次	31	裝幀	平裝
開本	128開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

納米光子學是研究納米尺度光與物質相互作用的一門科學和技術，是近年來發展迅速的一個熱門前沿領域。本書主要內容包括：量子點的基本概念和納米光子學的基礎理論；量子點的能級結構；量子點的製備和錶徵；量子點光譜；量子點的溫度特性；光縴中的光傳輸；量子點光縴和光縴放大器；量子點光縴激光器；納米光子學研究的幾個熱點領域及進展，如量子點太陽能電池、矽量子點、錶麵等離子激元光子學、單個等離子激元納米粒子的光學特徵、錶麵增強拉曼散射熱點的超分辨成像等。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《半導體納米結構光學特性與器件設計》 著者：張偉，李明 齣版社：清華大學齣版社 齣版時間：2023年10月 --- 內容簡介 本書係統深入地探討瞭半導體納米結構的基本物理原理、獨特的光學特性及其在新型光電子器件設計與製造中的前沿應用。全書內容聚焦於理解和調控原子尺度或介觀尺度下的物質行為，特彆關注如何利用量子限製效應和錶麵等離激元效應來突破傳統矽基光電子器件的性能瓶頸。全書共分為七章，邏輯清晰，理論與實驗相結閤，旨在為光電子學、凝聚態物理、材料科學及相關工程領域的研究人員、高年級本科生和研究生提供一本兼具深度與廣度的專業參考書。 第一章：半導體納米結構基礎物理 本章首先迴顧瞭經典半導體物理的基本概念，隨後引入瞭量子尺寸效應（Quantum Confinement Effect, QCE）的理論框架。詳細闡述瞭二維（如量子阱）、一維（如量子綫）和零維（如量子點）納米結構中電子能帶結構的重構過程，特彆是有效質量近似模型在描述這些係統中的局限性與適用性。重點分析瞭激子在納米結構中的束縛能、有效玻爾半徑以及激子峰的藍移現象，為後續章節中討論的光學響應特性奠定堅實的理論基礎。此外，還探討瞭不同外延生長技術（如分子束外延MBE、金屬有機化學氣相外延MOVPE）對納米結構形貌、尺寸均勻性和晶體質量的精確控製。 第二章：光吸收與光緻發光特性 本章深入剖析瞭半導體納米結構的光吸收和光緻發光（Photoluminescence, PL）光譜特徵。通過密度泛函理論（DFT）計算，揭示瞭不同維度納米結構中吸收係數的階梯狀密度態（Density of States, DOS）分布。在發光方麵，本書詳細討論瞭帶間躍遷、缺陷態發光以及激子輻射復閤的動力學過程。重點介紹瞭時間分辨光緻發光（TRPL）技術在研究載流子壽命和非輻射復閤機製中的應用。特彆地，針對界麵態對發光效率的負麵影響，提齣瞭鈍化技術（如錶麵氧化層包覆）的物理模型與實驗驗證。 第三章：載流子輸運與熱力學行為 理解納米結構內的載流子輸運機製是設計高效器件的關鍵。本章從微觀角度分析瞭電子和空穴在納米材料中的散射機製，包括聲子散射、界麵缺陷散射和載流子-載流子相互作用。討論瞭不同偏壓和溫度下，載流子隧穿效應（如Fowler-Nordheim隧穿和直接隧穿）在薄膜結構中的主導作用。熱學特性方麵，本書基於玻爾茲曼輸運方程，研究瞭納米結構中聲子輸運的邊界散射效應，解釋瞭納米結構熱導率的顯著降低，並討論瞭這對熱光電器件性能的製約。 第四章：錶麵等離激元與光場增強 本章轉嚮研究納米結構與光相互作用的另一種重要形式——錶麵等離激元（Surface Plasmon Polaritons, SPPs）。詳細解釋瞭貴金屬（金、銀）納米顆粒或錶麵等離激元耦閤結構中自由電子的集體振蕩。闡述瞭局域錶麵等離激元（LSPR）的共振條件、品質因子（Q值）及其對結構尺寸和周圍介質摺射率的敏感性。重點介紹瞭如何利用等離激元共振實現亞波長尺度的光場“熱點”效應，及其在錶麵增強拉曼散射（SERS）和高效光捕獲（Light Trapping）中的應用機理。 第五章：先進半導體納米光電器件設計 本章將前述理論知識應用於實際器件的設計與優化。詳細剖析瞭基於納米結構的LED、激光器（Laser Diode, LD）和光電探測器（Photodetector）的工作原理。在LED設計中，重點討論瞭如何通過調控納米結構尺寸來精確控製發光顔色和提高光提取效率（Light Extraction Efficiency, LEE）。對於激光器，分析瞭量子限製對閾值電流密度和邊際效率的影響。在探測器方麵，討論瞭利用高吸收截麵和快速載流子分離特性設計的高速、高靈敏度探測器架構。 第六章：光電導開關與調製器 本章關注基於納米材料快速光電響應特性的開關和調製器件。深入探討瞭光電導開關（Photoconductive Switches）中光照激發載流子壽命與開關速度之間的權衡。針對高速光通信需求，詳細介紹瞭利用電光效應（Pockels Effect）或剋爾效應（Kerr Effect）的半導體納米波導調製器。分析瞭結構幾何（如脊形結構、槽形結構）對手動緻相移（MZI）調製器性能，特彆是其插入損耗和半波電壓（$V_pi$）的優化策略。 第七章：集成與未來展望 本章展望瞭半導體納米光電子學嚮大規模集成化和智能化發展的趨勢。探討瞭異質集成技術（Heterogeneous Integration），特彆是如何將III-V族半導體納米結構與矽基光子學平颱（Silicon Photonics）進行高效耦閤。討論瞭單片集成電路中的光互連技術挑戰，以及如何利用納米結構材料實現對光信號的動態調控和路由。最後，對量子計算中的光子源、光子糾纏態産生等前沿研究熱點進行瞭評述，指齣納米結構在構建下一代片上量子光子芯片中的潛力。 --- 本書特色： 1. 理論深度與工程實踐緊密結閤： 既包含嚴格的量子力學和半導體物理推導，又提供瞭解決實際器件工程問題的設計思路。 2. 跨學科視野： 內容覆蓋瞭材料生長、光物理、器件物理到係統集成等多個前沿領域。 3. 數據詳實： 引用瞭大量最新的實驗數據和先進的仿真結果，為讀者提供量化分析的基礎。 本書適閤於從事半導體光電器件研發的工程師、在讀研究生及相關領域的高級科研人員作為核心參考教材使用。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注信息光學領域的研究生，我發現這本書的價值遠超乎一本普通的教科書範疇，它更像是一份係統的研究路綫圖。作者們在討論器件集成時，展現瞭一種高度的係統思維，他們不僅關注微觀層麵的物理現象，更著眼於如何將這些現象規模化、商業化。我特彆欣賞其中對器件穩定性與環境因素耦閤影響的深入分析，這通常是許多理論模型容易忽略的工程難題。通過閱讀，我清晰地認識到，要實現量子點光子器件的實用化，材料缺陷控製和界麵工程是兩大核心挑戰。這本書的論述邏輯嚴密，論據充分，為我們指明瞭未來幾年內該領域可能集中攻剋的關鍵技術瓶頸，極大地拓寬瞭我的研究視野和思路深度。

評分☆☆☆☆☆

這是一本需要靜下心來細品的學術著作，絕非那種泛泛而談的科普讀物。它對量子點能級的精確調控、激子動力學過程的深入剖析，體現瞭作者們在理論物理領域深厚的功底。閱讀過程中，我反復對照書中的公式和圖錶，試圖捕捉每一個細節背後的物理含義。比如，書中關於激子湮滅路徑的詳細建模，對於理解器件壽命和效率極限至關重要。對於緻力於開發下一代半導體激光器的研究人員而言，書中對非綫性光學效應的討論，提供瞭寶貴的理論參考和實驗指導方嚮。科學齣版社的齣版質量一嚮可靠，排版清晰，公式準確，這使得我們能夠更專注於知識本身，而不必被印刷錯誤分心。

評分☆☆☆☆☆

最近我一直在追尋一些關於固態物理與光學交叉領域的前沿進展，翻閱瞭許多文獻，最終決定深入研讀這本由程成和程瀟羽兩位專傢撰寫的力作。這本書的敘事邏輯非常清晰，它沒有急於展示最尖端的結果，而是從基礎的量子力學概念入手，逐步構建起對量子點光物理特性的理解框架。我特彆欣賞其中關於局域錶麵等離子體共振（LSPR）與量子點發光增強機製的對比分析，這種詳盡的比較論證使得晦澀的概念變得易於消化。更讓我印象深刻的是，書中對材料閤成與錶徵技術的介紹，那部分內容讀起來就像是跟隨一位經驗豐富的實驗師在操作，每一步的注意事項都交代得清清楚楚，這對於我們這些需要將理論轉化為實際産品的工程師來說，簡直是福音。它不僅僅是一本理論書，更像是一本實用的技術手冊，指引著如何控製和優化納米尺度下的光子行為。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我本來對“納米光子學”這個概念感到有些遙遠和抽象，但這本書徹底改變瞭我的看法。它的文字風格非常具有感染力，仿佛作者們正坐在我對麵，用最直觀的方式嚮我解釋著這些“人造原子”的神奇之處。我最喜歡它對“應用”部分的探討，比如在生物成像、太陽能電池以及量子信息技術中的潛在突破。那些案例分析不是空泛的口號，而是基於紮實的物理模型推導齣來的可行性方案。書中對量子點在生物靶嚮標記中的高靈敏度錶現的闡述，簡直讓人對未來醫療診斷的精準性充滿瞭信心。結構編排上，章節間的銜接非常自然，從基礎的光譜特性到復雜的器件集成，過渡得毫無滯澀感，讓人忍不住一頁接一頁地讀下去，完全停不下來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常吸引人，深邃的藍色調搭配著亮眼的橙色綫條，仿佛在訴說著微觀世界的奇妙與能量。我特地找瞭時間拜讀瞭這本關於量子點納米光子學的專業著作，它的內容深度和廣度都超齣瞭我的預期。作者們顯然投入瞭大量心血，將復雜的物理原理和前沿的技術應用娓娓道來。尤其是一些關於光與物質相互作用的章節，圖文並茂地解釋瞭量子點如何成為下一代光電器件的核心。我記得有一部分專門討論瞭如何利用這些微小顆粒實現高效的光捕獲與發射，這對於設計更靈敏的傳感器和更節能的顯示技術至關重要。書中對實驗方法的描述也十分詳盡，即使是初次接觸這個領域的讀者，也能從中感受到研究的嚴謹性和操作的復雜性。總的來說，這是一本集理論深度與工程實踐於一體的優秀教材，對科研工作者和高年級學生來說，無疑是份難得的寶藏。