量子点纳米光子学及应用 程成,程潇羽 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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程成，程潇羽 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030503787

商品编码：26847597694

包装：平装

出版时间：2018-03-01

图书基本信息
图书名称	量子点纳米光子学及应用	作者	程成,程潇羽
定价	135.00元	出版社	科学出版社
ISBN	9787030503787	出版日期	2018-03-01
字数		页码	392
版次	31	装帧	平装
开本	128开	商品重量	0.4Kg

内容简介

纳米光子学是研究纳米尺度光与物质相互作用的一门科学和技术，是近年来发展迅速的一个热门前沿领域。本书主要内容包括：量子点的基本概念和纳米光子学的基础理论；量子点的能级结构；量子点的制备和表征；量子点光谱；量子点的温度特性；光纤中的光传输；量子点光纤和光纤放大器；量子点光纤激光器；纳米光子学研究的几个热点领域及进展，如量子点太阳能电池、硅量子点、表面等离子激元光子学、单个等离子激元纳米粒子的光学特征、表面增强拉曼散射热点的超分辨成像等。

作者简介

目录

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文摘

序言

好的，以下是一本名为《半导体纳米结构物理与器件》的图书的详细简介，此书内容与您提到的《量子点纳米光子学及应用》无关： --- 半导体纳米结构物理与器件 作者： 王建国，李明，张伟 出版社： 晶体材料出版社 内容简介： 本书系统深入地探讨了半导体纳米结构领域的基础物理原理、先进的制备技术以及其在新型光电器件和电子器件中的应用。全书涵盖了从二维（如量子阱）到零维（如量子点）的各种半导体纳米结构，旨在为研究生、科研人员以及相关领域的工程师提供一套全面且深入的理论框架和实践指导。 第一部分：半导体纳米结构的基础理论 本书首先回顾了半导体物理学的基本概念，重点介绍了当材料尺寸进入纳米尺度后，量子效应如何显著改变材料的电子能带结构和光学特性。 第一章：量子限制效应 本章详细阐述了量子限制（Quantum Confinement）的物理机制。通过对一维、二维和零维结构的有效质量近似模型分析，读者可以理解尺寸依赖的能带展宽和能级分立现象。重点讨论了激子（Exciton）在纳米尺度下的行为变化，包括激子玻尔半径的相对重要性以及如何通过结构尺寸调控材料的光吸收和发射谱。此外，本章还引入了基于薛定谔方程的精确解法，用于描述在不同几何约束（如无限深势阱、有限深势阱）下的电子和空穴波函数。 第二章：界面与表面物理 纳米结构，尤其是那些具有高比表面积的结构（如纳米线、纳米颗粒），其性能极大地依赖于界面和表面的物理化学性质。本章深入探讨了半导体异质结（Heterojunction）中的能带对齐、界面态的形成及其对载流子复合效率的影响。讨论了表面缺陷、钝化技术以及表面重构对纳米结构光电性能的调制作用。特别分析了表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance, SPR）在金属/半导体纳米复合材料中的物理机制。 第三章：输运与热力学 在纳米尺度下，载流子的输运不再完全遵循经典半导体物理学。本章介绍了量子隧穿效应在超薄结构器件中的重要性，包括通过势垒的隧穿电流模型。同时，针对热管理问题，分析了尺寸效应如何影响半导体的热导率，包括界面处的声子散射和纳米结构中热输运的量子特性。探讨了在强电场或高载流子密度下，纳米结构内部的非平衡态输运机制。 第二部分：纳米结构的先进制备技术 本部分聚焦于实现高性能纳米结构器件所必需的精密制造工艺。 第四章：分子束外延与气相外延 详细介绍了用于制备高质量量子阱、超晶格和异质结构纳米线的分子束外延（MBE）和金属有机物化学气相沉积（MOCVD）。重点分析了生长温度、流速、前驱体选择对纳米结构形貌、晶体质量和应变均匀性的影响。讨论了如何通过“自下而上”的模板引导外延技术精确控制纳米线的垂直排列和直径。 第五章：溶液法与自组装技术 涵盖了化学合成方法，如热解法、水热法和溶胶-凝胶法在制备半导体纳米晶（Quantum Dots）中的应用。详细介绍了生长机理、尺寸分布控制以及表面配体化学对纳米点稳定性和光稳定性的调控。此外，还探讨了利用应变工程驱动的自组装技术（如Stranski-Krastanov生长模式）来制备无位错的量子点阵列。 第六章：纳米加工与模板技术 介绍了利用电子束光刻、离子束刻蚀等技术进行纳米图案化和结构尺寸精修的方法。重点阐述了利用纳米多孔氧化铝膜（AAO）等模板辅助技术，实现高密度、高均匀性纳米线和纳米柱阵列的制备工艺流程与挑战。 第三部分：纳米结构在光电器件中的应用 本书的后半部分将理论和制备技术与实际应用相结合，展示了半导体纳米结构在光电子领域的巨大潜力。 第七章：高效率发光二极管（LEDs） 分析了利用InGaN/GaN量子阱和量子点提高LEDs光效的原理。讨论了量子限制层中激子束缚能（Binding Energy）的改变如何影响室温下的复合效率，以及如何通过优化注入势垒和应对“效率降低”现象来设计下一代高亮度、高色纯度的LEDs。 第八章：高速光电探测器 探讨了利用不同维度纳米结构（如纳米线、薄膜）制造的高速光电探测器的设计原理。重点分析了利用高吸收系数和短载流子扩散距离的优势，实现超快响应时间和高增益的机制。讨论了雪崩光电二极管（APD）中，基于纳米结构实现载流子倍增的独特优势。 第九章：半导体激光器与调制器 本章深入研究了基于半导体纳米结构（如量子阱激光器和量子点激光器）的阈值电流、微分增益和温度稳定性。详细阐述了如何利用量子点的零维特性来克服传统二维结构激光器的局限性，实现更低的阈值。此外，还涵盖了利用电光效应在纳米结构中实现高速光信号调制的器件原理。 第十章：新型光电转换器件 关注于太阳能电池和光催化领域。分析了纳米结构在提高光吸收光谱覆盖范围和分离电荷方面的作用。讨论了基于钙钛矿量子点和III-V族半导体纳米线的太阳能电池结构，以及纳米结构表面对光催化析氢和二氧化碳还原的催化性能的提升机制。 总结与展望 本书的最后部分对当前半导体纳米结构研究的现状进行了总结，并对未来在拓扑绝缘体、二维材料异质结以及量子信息技术中的应用前景进行了展望，指出了该领域未来研究的挑战和机遇。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本书的参考文献部分做得非常出色，它构建了一个清晰的知识传承链条，既包含了该领域的经典奠基性工作，也收录了近期的突破性进展。这为我后续进行更深入的文献调研节省了大量时间。更难能可贵的是，作者在某些仍存在争议的理论点上，采取了平衡且客观的叙述方式，清晰地列出了不同学派的观点及其支持的实验证据，避免了带有个人偏见的论断。这种开放和批判性的学术态度，是年轻一代科研工作者学习的典范。总而言之，这本书不仅仅是一本教科书，更像是一份详尽的研究指南和方法论的展示，它指导我如何带着批判性思维去审视和推进我的研究工作。

评分☆☆☆☆☆

我花了大量时间仔细研读了其中关于量子点光谱特性的章节。作者在这部分的处理非常细腻，不仅详细解释了尺寸量子限域效应如何调控发光波长，还深入探讨了表面钝化和缺陷态对发光效率的复杂影响机制。我尤其欣赏作者在阐述数学模型时所采用的直观类比，这极大地降低了理解难度。例如，他们对激子行为的描述，仿佛是在讲述一个微观世界的精妙舞蹈，让人在跟随推导的同时，也能体会到物理之美。这本书的图表制作精良，每一个示意图都恰到好处地服务于文字的解释，极大地增强了阅读体验。我将这本书作为我近期工作站上的常备工具书，时不时翻阅其中的公式和理论框架，感觉思路豁然开朗，确实是作者多年心血的结晶，值得反复推敲。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，透露着一股严谨的学术气息。我刚翻开前言，就被作者们对量子点这一前沿领域的深刻洞察所吸引。他们不仅仅罗列了基础知识，更是将光子学与纳米材料的交叉点阐述得淋漓尽致。特别是对于量子点在光电转换、传感等方面的潜力，有着非常前瞻性的论述。读起来感觉作者对学科的脉络了如指掌，对核心概念的把握精准到位，对于初学者来说，这无疑是一本极佳的入门向导，但同时，对于资深研究者而言，书中对最新进展的梳理和对未来挑战的探讨，也提供了宝贵的参考价值。整本书的逻辑结构清晰流畅，从理论基础到实际应用，层层递进，使得原本复杂晦涩的物理过程变得可视化、易于理解。这在众多同类书籍中是相当难得的品质。

评分☆☆☆☆☆

从应用角度来看，这本书的覆盖面令人印象深刻。它不仅仅停留在基础理论层面，而是将视野拓宽到了实际工程领域。例如，在讨论量子点发光二极管（QLED）时，作者细致地分析了器件结构设计中的关键瓶颈，包括载流子注入平衡、界面能级匹配等工程难题。这种深度和广度的结合，使得这本书不仅仅是学术论文的堆砌，更像是一份结合了基础研究与产业化思考的综合报告。我特别留意了其中关于生物成像和医疗诊断的应用案例，作者们巧妙地结合了量子点的亮度和稳定性优势，提出了多种创新性的解决方案，这无疑为跨学科的研究人员提供了丰富的灵感火花。阅读完这部分内容，我对如何将实验室成果转化为实际产品有了更清晰的认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格非常学术化，用词精准，丝毫没有冗余。对于涉及复杂物理过程的描述，作者们总是能用最凝练的语言抓住核心矛盾。这对于追求效率的科研工作者来说是巨大的福音。不过，我也必须坦诚地指出，对于完全没有量子力学或半导体物理背景的读者，这本书的前几章可能会构成一定的挑战。它要求读者具备一定的预备知识储备，才能充分领略其精髓。但话说回来，对于目标读者群体——即致力于量子点光子学领域深入研究的人士——这种严谨性恰恰是其价值所在。它建立了一个坚实可靠的知识基座，让读者可以信赖其提供的每一个数据和论点，确保了学习过程的正确性。