半导体照明发光材料及应用(第二版) 肖志国 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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肖志国 著

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• 半导体照明
• 发光材料
• LED
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• 肖志国
• 第二版
• 光电材料
• 半导体
• 应用

店铺： 北京群洲文化专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122192028

商品编码：29250068477

包装：平装

出版时间：2014-03-01

基本信息

书名：半导体照明发光材料及应用(第二版)

定价：58.00元

作者：肖志国

出版社：化学工业出版社

出版日期：2014-03-01

ISBN：9787122192028

字数：

页码：

版次：5

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书集中介绍了与半导体照明（即白光LED）用发光材料有关的若干基本概念和基础知识，书中还较全面地总结了外在白光LED用发光材料研究、开发与应用领域中取得的**成就，具体阐述近年来新体系发光材料的**研究成果和进展。本书对半导体照明、半导体发光材料领域的科技工作者、大专院校师生以及技术人员都值得关注和阅读。

内容提要

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本书作为《半导体照明发光材料及应用》第二版，集中介绍了与半导体照明（即白光LED）用发光材料有关的若干基本概念和基础知识；较系统地论述了白光LED用发光材料的发光特点、发光机制、分类及其与半导体芯片的匹配条件；书中还较全面地总结了外在白光LED用发光材料研究、开发与应用领域中取得的*成就，具体阐述近年来新体系发光材料的*研究成果和进展。

　　本书可供半导体照明领域、白光LED用发光材料的科技工作者、产业界人士，新材料及相关专业领域从事研究、开发及应用的专业技术人员、管理者参考，也可用作相关专业教学参考书。

目录

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章发光与发光材料概述
1.1发光与发光材料
1.2照明灯用发光材料
1.2.1发光材料的组成
1.2.2发光材料的主要性能表征
1.2.3影响发光特性的主要因素
1.3解释发光过程常用的主要理论
1.3.1晶体场理论
1.3.2能带理论
第2章白光LED用发光材料
2.1短波长LED
2.2白光LED
2.2.1白光LED的特点与应用
2.2.2白光LED的照明光源品质表征
2.2.3白光LED的获取方式
2.2.4荧光体转换的白光LED用发光材料
第3章发光材料性能的主要检测技术
3.1晶体结构和颗粒度测定——衍射技术应用
3.1.1粉末X射线衍射
3.1.2单晶X射线衍射
3.1.3粉末X射线衍射法测定多晶颗粒粒度
3.2荧光粉形貌的鉴定——显微技术应用
3.2.1透射电子显微镜
3.2.2扫描电子显微镜
3.2.3其他显微技术应用
3.3电子运动能量探测——光谱技术应用
3.3.1发光材料吸收能量测量——漫反射光谱、激发光谱和吸收光谱测定
3.3.2发光材料发射能量测量——发射光谱测定
3.3.3显色性测定
3.3.4发光亮度测量
第4章铈(Ⅲ)掺杂钇铝石榴石
4.1钇铝石榴石荧光材料的发展历史
4.2钇铝石榴石荧光粉的基本物理性质
4.3钇铝石榴石荧光粉的发光机理
4.3.1固体发光的一般原理
4.3.2YAG∶Ce发光机理
4.4钇铝石榴石荧光粉的制备
4.4.1高温固相法
4.4.2溶胶.凝胶法
4.4.3燃烧合成法
4.4.4喷雾热解法
4.4.5化学共沉淀法
4.4.6溶剂热法
4.4.7微乳液法
4.5YAG∶Ce粉体发光性能的影响因素
4.5.1Ce掺杂浓度对YAG∶Ce粉体发射光谱的影响
4.5.2焙烧温度对YAG∶Ce粉体发射光谱的影响
4.5.3热处理时间对YAG∶Ce粉体荧光强度的影响
4.5.4酸、碱处理对YAG∶Ce粉体荧光强度的影响
4.6钇铝石榴石荧光材料的研究进展
4.6.1调整Y3Al5O12基质组分
4.6.2YAG∶Ce3 粉体颗粒修饰提高发光强度
第5章硅酸盐发光材料
5.1硅酸盐体系发光材料
5.1.1正硅酸盐
5.1.2焦硅酸盐
5.1.3其他硅酸盐发光材料
5.2发光机理
5.3硅酸盐发光材料的制备过程
5.4硅酸盐发光材料的性能
5.4.1硅酸盐发光材料的发光性能
5.4.2硅酸盐发光材料的其他物理性能
5.5硅酸盐发光材料的封装性能
5.6硅酸盐发光材料的应用特性
5.7硅酸盐发光材料的研究进展
第6章氮化物基质白光LED用发光材料
6.1引言
6.2硅氮化物基质发光材料
6.3硅氮氧化物基质发光材料
6.4硅氮/氮氧化物基质发光材料的制备
6.4.1高温固相反应法
6.4.2气体还原氮化法
6.4.3碳热还原氮化法
6.4.4氨溶液法
6.5SiAlON基质发光材料
6.5.1Ca.α.SiAlON基质
6.5.2Li.α.SiAlON基质
6.5.3β.SiAlON基质
6.6氮化物基质发光材料的研究进展
第7章白光LED用发光材料的新体系探找
7.1白光LED用发光材料制备中的影响因素
7.1.1原料的纯度和晶型
7.1.2配比组成的均匀性和活性
7.1.3烧结工艺
7.1.4后处理工艺
7.2探找新体系
7.2.1概述
7.2.2硼酸盐体系
7.2.3磷酸盐体系
7.2.4钼酸盐体系
7.2.5其他体系
附录引用的部分大连路明公司
参考文献

作者介绍

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肖志国，董事长，教授级高工，肖志国先生长期从事发光材料及半导体照明产业的开发研究与应用并获得了多项原创核心，打破了日本、德国在该领域的垄断，实现了该发光材料和制品的产业化。

文摘

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序言

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半导体照明发光材料及应用（第二版） 内容简介 《半导体照明发光材料及应用（第二版）》是一部全面而深入地探讨半导体照明领域前沿技术和发展趋势的专业著作。本版在原有基础上进行了大幅度的更新和拓展，力求为读者呈现一个更为完整、系统和前瞻性的知识体系。本书旨在为从事半导体照明材料研发、器件设计、系统集成、应用推广以及相关领域的科研人员、工程师、技术人员以及高校师生提供一份权威、实用的参考资料。 第一部分：半导体照明发光材料基础 本部分将从基础理论出发，系统阐述半导体照明的核心——发光材料的原理、特性与制备。 第一章：半导体发光基础理论： 深入剖析半导体能带理论、激子、缺陷与杂质对发光的影响。详细介绍发光机制，包括直接带隙和间接带隙材料的发光差异，以及载流子注入、复合过程的动力学。探讨量子尺寸效应在纳米材料发光中的作用，为后续章节的材料选择与设计奠定理论基础。 第二章：无机发光材料（荧光粉）： 聚焦于半导体照明广泛使用的无机荧光粉。详细介绍主流的荧光粉材料体系，如铕（Eu）激活的硅酸盐、铝酸盐、氮化物等，以及它们的结构、发光特性（色坐标、发光效率、色纯度、热稳定性）和各自的优缺点。深入分析稀土离子在不同晶格基质中的配位环境对其发光性能的影响。同时，介绍新型无机荧光粉的研发进展，例如大带隙氧化物、氮化物和氧氮化物荧光粉，以及它们在提高器件效率、色温可调性、光谱匹配度等方面的潜力。 第三章：无机发光材料（量子点）： 详细介绍量子点（Quantum Dots, QDs）作为下一代发光材料的重要地位。系统阐述量子点的尺寸依赖性发光原理，以及如何通过精确控制尺寸和组成来调控其发光颜色和窄带化光谱。重点介绍常见的量子点材料体系，如II-VI族（CdSe, CdS）、III-V族（InP）以及无镉（Cd-free）量子点（如InP/ZnS, CsPbX3钙钛矿量子点）。深入探讨量子点的表面钝化技术、核壳结构设计对提高量子产率、稳定性以及解决有毒元素问题的策略。 第四章：有机发光材料： 关注有机发光二极管（OLED）所使用的有机发光材料。详细分类介绍有机发光材料，包括小分子和聚合物。深入解析发光机制，如荧光和磷光。重点介绍各类有机发光材料的功能层（发光层、传输层、注入层）的分子设计原则、合成方法以及性能表征。分析不同分子结构对材料的电荷传输能力、发光效率、色度、寿命等的影响。介绍金属有机配合物（如铱、铂配合物）在磷光OLED中的应用及其优势。 第五章：发光材料的制备与表征： 介绍各种发光材料的主流制备工艺，包括固相反应法、溶胶-凝胶法、水热/溶剂热法、化学气相沉积（CVD）、喷雾热解等无机材料制备技术。对于量子点，详细介绍胶体合成法（热注入法、去溶剂法）及其关键工艺参数控制。有机发光材料的制备则包括合成纯化、薄膜制备（真空蒸镀、溶液法）等。同时，系统介绍发光材料的常用表征方法，如X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）用于结构分析；紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱（PL）、电致发光光谱（EL）用于光学性能测试；荧光寿命、量子产率测量；热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）用于热稳定性评价；X射线光电子能谱（XPS）用于表面化学态分析等。 第二部分：半导体照明发光器件 本部分将重点介绍半导体发光器件的设计、制备与性能优化。 第六章：LED发光器件结构与原理： 深入解析LED（Light Emitting Diode）的基本结构，包括p-n结、pn结中的载流子注入、扩散、复合过程。详细介绍LED器件中的关键组成部分，如衬底、缓冲层、活性层（发光层）、电子/空穴传输层、电极等。重点介绍III族氮化物LED（如GaN基LED）的异质外延生长技术，如MOCVD（金属有机化学气相沉积）工艺。阐述发光层中量子阱（Quantum Well, QW）和量子点（Quantum Dot）结构的设计对发光波长、效率和光谱特性的影响。 第七章：LED器件的性能优化与挑战： 探讨提高LED器件性能的关键技术和面临的挑战。内容包括： 效率激子： 深入分析LED效率激子（Efficiency Droop）的产生机制，如载流子溢出、 Auger复合、价带倾斜等，并提出缓解策略。 光提取效率： 讨论影响LED光提取效率的因素，如折射率差异、全内反射、表面粗糙度等，以及提高光提取效率的技术，如光子晶体、表面形貌控制、内反射层设计、封装设计等。 热管理： 阐述LED工作产生的热量对器件性能和寿命的影响，介绍有效的散热技术，包括散热材料、散热结构设计、封装材料选择等。 光谱设计与调控： 介绍如何通过调整LED发光层材料成分、厚度、结构以及与荧光粉的匹配来设计所需的光谱，实现高显色指数（CRI）、低能耗的照明。 高功率LED技术： 探讨高功率LED的设计与挑战，包括电流密度管理、芯片尺寸、封装结构等。 第八章：OLED发光器件结构与原理： 详细介绍OLED（Organic Light Emitting Diode）器件的结构，包括阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极。阐述OLED中的载流子注入、传输、复合发光过程。重点介绍不同器件结构（如单层、多层、串联、堆叠结构）对器件性能的影响。 第九章：OLED器件的性能优化与挑战： 探讨OLED器件的性能优化策略和面临的挑战。内容包括： 寿命与稳定性： 分析OLED器件寿命短的根本原因，如材料降解、界面不稳定、热退化等，并介绍提高器件稳定性和寿命的材料设计、界面工程、封装技术。 效率提升： 讨论提高OLED器件效率的途径，如优化材料的电荷平衡、提高载流子注入/传输效率、开发高效的磷光/热激活延迟荧光（TADF）材料、降低激子淬灭等。 颜色调控与纯度： 介绍如何通过材料选择和光谱工程实现高色纯度和宽色域的OLED显示。 器件制备技术： 讨论OLED器件制备工艺，包括真空蒸镀和溶液加工（印刷OLED）的优缺点及发展趋势。 柔性与可穿戴OLED： 介绍柔性基底、柔性电极、柔性封装等技术在实现柔性OLED中的应用。 第十章：新兴发光器件技术： 介绍半导体照明领域的新兴技术和研究方向，包括： Micro-LEDs： 详细介绍Micro-LEDs的优势（高亮度、高对比度、高响应速度、长寿命、低功耗），以及其在显示、照明、通信等领域的应用前景，并讨论其在巨量转移、颜色转换、驱动控制等方面的技术挑战。 LED/OLED混合器件： 探讨LED与OLED结合的潜在优势和应用。 量子点LED（QD-LEDs）： 介绍基于量子点作为发光层的LED器件（电致发光量子点器件，EL-QDs），重点阐述其在颜色转换（QLEDs）和直接发光（EL-QDs）方面的技术进展。 其他新型发光机制： 简要介绍如电场驱动的纳米发光（LED-like NANOs）等前沿发光概念。 第三部分：半导体照明应用与市场 本部分将聚焦半导体照明在实际应用中的发展以及市场趋势。 第十一章：LED照明系统与光品质： 详细介绍LED照明系统的构成，包括LED光源、驱动电源、光学设计、散热设计、控制系统等。深入探讨LED照明的光品质问题，如显色指数（CRI）、保真度指数（GAI）、陶氏尺度（TM-30）等评价指标，以及如何通过光谱匹配和设计来满足不同应用场景对光品质的要求。 第十二章：LED照明在各领域的应用： 全面展示LED照明在各个领域的广泛应用。 通用照明： 室内照明（家居、办公、商业）、室外照明（道路、景观、建筑）。 特种照明： 植物照明（光谱设计与效率）、医疗照明（手术室、治疗室）、水下照明、工业照明。 显示应用： LED显示屏（室内外大屏、小间距）、Micro-LED显示。 新兴应用： 汽车照明（前大灯、尾灯、内饰）、手机背光、VR/AR显示、Li-Fi（可见光通信）。 第十三章：OLED照明与显示应用： 重点介绍OLED技术在显示和照明领域的应用。 OLED显示： 智能手机、电视、可穿戴设备、电脑显示器。 OLED照明： 面光源照明、柔性照明、设计性照明。 OLED面临的挑战与市场前景。 第十四章：半导体照明产业发展趋势与政策法规： 分析半导体照明产业的全球发展现状、市场规模、技术壁垒与竞争格局。探讨国家和地区在半导体照明领域的政策导向、标准制定、节能认证等。分析技术进步和成本下降对产业发展的影响，以及未来半导体照明技术的创新方向和应用拓展。 结论 《半导体照明发光材料及应用（第二版）》通过对半导体发光材料、发光器件以及实际应用的深入剖析，为读者构建了一个全面、系统的知识框架。本书紧密结合最新科研成果和产业动态，力求在理论深度和实践指导性之间取得平衡，旨在推动半导体照明技术的持续创新和应用发展，为构建高效、节能、舒适的未来照明环境贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

说实在的，我花了很长时间才啃完这本书，但收获绝对是成倍的。这本书的结构安排非常贴合当前产业界的需求，特别是它对先进荧光粉技术的论述，简直是教科书级别的。它不仅仅罗列了市场上常见的稀土荧光粉（如YAG），而是聚焦于氮化物和硅酸盐基荧光粉的最新进展。让我印象尤为深刻的是关于量子效率随温度变化的分析，作者通过细致的数据图表展示了不同晶格结构对非辐射复合路径的抑制效果，这对于优化中高功率应用场景下的温升问题至关重要。此外，书中对柔性电子设备中的发光层设计的探讨，也体现了作者紧跟时代脉搏的敏锐度。对于如何在聚合物基底上实现高均匀性和长寿命发光，书中介绍的溶液法制备技术和界面修饰策略，提供了切实可行的操作思路，这对于跨界研究者来说，无疑是一份极其实用的技术指南。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注光电技术领域发展的工程师，我阅读了市面上大量的相关文献和教材，但真正能让人眼前一亮，并且在结构编排上体现出匠心的著作并不多见。这本书的第二个版本，相比于前一个版本，无疑在器件集成与封装技术这一块做了巨大的深化与升级。我注意到其中对共形涂覆技术（Conformal Coating）在提高器件可靠性方面的应用分析尤为细致，它不仅仅是简单地介绍技术本身，更是结合了实际的可靠性测试数据（如湿热循环、温度冲击后的光衰减曲线）来佐证特定封装材料的优劣。此外，书中对于光提取效率（Light Extraction Efficiency, LEE）的探讨也十分精妙。作者没有停留在理论公式的推导，而是巧妙地融入了微纳结构设计如何影响光路传播的仿真结果，通过对比不同角度的表面纹理处理对出光角度分布函数（CDDF）的影响，直观地展示了光学设计在提升整体光效中的决定性作用。这种将基础材料科学与尖端光学工程紧密结合的编排思路，使得全书的论述层次分明，逻辑链条紧密，是不可多得的行业精品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验是极其扎实和严谨的，它避免了许多新领域书籍中常见的浮夸和概念炒作，真正做到了“以实证为基石”。在我看来，它最核心的价值在于对半导体材料的缺陷工程学进行了系统性的梳理。例如，书中对Mg掺杂的GaN材料在激活过程中遇到的自补偿效应的剖析，详细阐述了氢原子俘获空位如何影响p型导电性的微观机制，这对于理解和优化器件性能的瓶颈至关重要。此外，书中对新型封装材料的耐候性测试标准和预测模型的引入，也极大地提升了本书的实用价值。它不仅仅是告诉你“什么材料好”，更告诉你“如何科学地验证这个材料是否能用在户外20年”。这种对工程可靠性的深度关注，使得本书超越了一般的理论参考书，成为了一个面向实际工程应用的宝典。阅读过程中，我感觉自己仿佛在和一位经验极其丰富的材料科学家进行面对面的深度交流，收获颇丰。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的地方，在于它打破了传统教材那种刻板、教条式的知识灌输模式，反而更像是一部由资深专家撰写的、充满洞察力的行业发展史和未来预测录。对于那些渴望了解“为什么会这样”而非仅仅是“是什么”的读者来说，这本书的价值得到了最大程度的体现。例如，书中对铟系氮化物（InGaN）在蓝光LED领域遭遇的位错敏感性问题的讨论，作者并没有用生硬的物理术语堆砌，而是结合了晶体生长过程中杂原子掺杂和应力弛豫的复杂相互作用，揭示了高性能发光层结构形成背后的“权衡艺术”。更值得称赞的是，书中对人眼健康与照明质量这一跨学科主题的关注。它深入探讨了蓝光危害的剂量学评估模型，并将其与不同发光材料的频谱分布特性挂钩，这为我们设计既高效又对人眼友好的照明系统提供了坚实的科学依据和伦理指导。读罢此书，我深感知识的厚重与前沿探索的激情。

评分☆☆☆☆☆

这本名为《半导体照明发光材料及应用（第二版）》的书，从我一个业余爱好者和对新兴科技充满好奇的读者的角度来看，简直是一本开启新世界大门的钥匙。虽然我对半导体物理和材料科学的了解还停留在非常基础的层面，但这本书的叙述方式却能让人感到一种由浅入深的引导。尤其让我印象深刻的是它在介绍新型量子点材料时所展现出的深度和广度。书中对于不同尺寸量子点在发光效率、色域纯度上的差异进行了详尽的讨论，甚至还穿插了一些关于如何通过化学合成手段精确控制这些纳米颗粒尺寸的实验细节描述，这部分内容虽然专业，但作者的笔触将复杂的物理化学过程描绘得颇具画面感，仿佛能亲眼看到那些微小的晶体在反应釜中孕育而生。我尤其欣赏作者对热管理挑战的重视，这往往是实际应用中一个容易被忽略但至关重要的环节。书中不仅提到了传统散热方法的局限性，还大胆地展望了未来基于石墨烯复合材料的超高效热界面材料的可能性，这无疑为行业内的工程师和研发人员提供了极具前瞻性的参考方向。总而言之，这本书提供了一个从基础理论到前沿工程实践的完整闭环视角，对于希望深入了解发光材料前沿动态的读者来说，是非常有价值的深度学习资源。