基本信息
書名:半導體太赫茲源、探測器與應用
定價:98.00元
作者:曹俊誠
齣版社:科學齣版社
齣版日期:2012-02-01
ISBN:9787030334022
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:精裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
太赫茲(THz)科學與技術是一個應用前景廣泛、發展極其迅速的交叉學科前沿領域。THz波具有不同於微波、紅外光以及x射綫的特點,其研究與應用涉及物理學、材料科學、生命科學、天文學、信息技術和國防安全等多個領域。曹俊誠編著的《半導體太赫茲源探測器與應用(精)》主要以原始論文、尤其是以作者課題組的工作為基礎,對半導體THz輻射源與探測器的基本原理、模擬與設計、器件研製方法以及THz通信與成像應用等,做瞭比較係統的闡述。
內容提要
本書主要論述瞭半導體太赫茲(THz)輻射源與探測器的基本原理、模擬與設計、器件研製方法以及THz通信與成像應用等。全書共分11章,包括章THz波産生、探測與應用概述;第2章THz場與低維半導體的相互作用及高場電子輸運;第3章電子學THz振蕩器與器件模擬;第4章THz半導體負有效質量振蕩器非綫性動力學;第5章THz場作用下微帶超晶格非綫性動力學;第6章石墨烯THz光電特性;第7章THz半導體量子級聯激光器;第8章THz半導體量子阱探測器;第9章THz波的傳輸;0章THz通信;1章THz成像。
本書適閤從事THz、紅外、微波、天文和生物醫學等領域的工程技術人員,以及大專院校和科研院所相關專業的本科生、研究生和科研工作人員參考。
目錄
前言
章 THz波産生、探測與應用概述
1.1 引言
1.2 THz波的産生
1.3 THz波的探測
1.4 THz波的應用
1.5 小結
參考文獻
第2章 THz場與低維半導體的相互作用及高場電子輸運
2.1 THz場與異質結的相互作用
2.1.1 引言
2.1.2 THz場作用下異質結的電子輸運
2.1.3 THz場作用下異質結的多光子輔助吸收
2.1.4 THz場感生的異質結帶間碰撞離化
2.1.5 小結
2.2 THz場作用下量子阱的光吸收
2.2.1 引言
2.2.2 光場作用下量子阱中電子的哈密頓量
2.2.3 量子阱子帶間泵浦-探測光吸收
2.2.4 量子阱子帶躍遷的相乾控製
2.2.5 THz場作用下量子阱子帶占據數和吸收
2.2.6 THz場作用下量子阱帶間光吸收
2.2.7 小結
2.3 THz場作用下超晶格的光吸收
2.3.1 引言
2.3.2 準玻色錶象及激子運動方程
2.3.3 THz場作用下超晶格的光吸收與極化
2.3.4 小結
2.4 半導體高場電子輸運
2.4.1 引言
2.4.2 多能榖半導體高場電子輸運
2.4.3 非拋物半導體高場電子輸運
2.4.4 多能榖非拋物帶半導體的碰撞離化過程
2.4.5 小結
參考文獻
第3章 電子學THz振蕩器與器件模擬
3.1 p型量子阱THz負有效質量振蕩器
3.1.1 引言
3.1.2 負有效質量半導體穩態輸運
3.1.3 THz電流振蕩模式與頻率
3.1.4 小結
3.2 基於帶內反射點負微分電導的THz振蕩器
3.2.1 引言
3.2.2 基於帶內反射點的THz振蕩器設計
3.2.3 帶內反射點THz振蕩器模擬
3.2.4 小結
3.3 隧穿注入渡越時間THz振蕩器
3.3.1 引言
3.3.2 量子傳輸邊界方法
3.3.3 器件的直流及小信號輸運特性
3.3.4 小結
3.4 雙勢壘共振隧穿結構THz振蕩器
3.4.1 引言
3.4.2 維格納-泊鬆耦閤模型
3.4.3 共振隧穿結構的Ⅰ-Ⅴ特性
3.4.4 共振隧穿結構的THz電流振蕩
3.4.5 共振隧穿結構快速開關特性
3.4.6 小結
3.5 半導體器件的流體動力學模擬
3.5.1 引言
3.5.2 拋物性流體動力學平衡方程器件模擬
3.5.3 非拋物能帶半導體器件模擬
3.5.4 多能榖非拋物能帶半導體器件模擬
3.5.5 小結
參考文獻
第4章 THz半導體負有效質量振蕩器非綫性動力學
4.1 引言
4.2 THz負有效質量振蕩器混沌動力學
4.2.1 直流偏置下的THz振蕩
4.2.2 周期態和混沌態之間的轉變
4.3 THz負有效質量振蕩器的場疇模式
4.4 THz場作用下電流的龐加萊分支圖
4.5 THz場作用下電流的功率譜分支圖
4.6 小結
參考文獻
第5章 THz場作用下微帶超晶格非綫性動力學
5.1 微帶超晶格振蕩器中時空電場疇和負微分電導
5.1.1 引言
5.1.2 微帶超晶格中的電場疇和負微分電導
5.1.3 微帶寬度和摻雜濃度的影響
5.1.4 小結
5.2 THz場作用下微帶超晶格中電流的時空同步和混沌
5.2.1 引言
5.2.2 電場疇與自維持電流振蕩
5.2.3 同步振蕩與電流抑製
5.2.4 THz場作用下微帶超晶格的混沌動力學
5.2.5 小結
5.3 THz場與磁場作用下微帶超晶格混沌動力學
5.3.1 引言
5.3.2 超晶格微帶電子輸運
5.3.3 超晶格微帶中電子平均速度的演化
5.3.4 微帶超晶格的混沌動力學特性
5.3.5 小結
5.4 THz場作用下量子點超晶格中的混沌動力學
5.4.1 引言
5.4.2 量子點超晶格電子輸運
5.4.3 速度-電場關係與弛豫頻率
5.4.4 THz場作用下量子點超晶格的混沌動力學
5.4.5 混沌區域與控製參數的依賴關係
5.4.6 小結
參考文獻
第6章 石墨烯THz光電特性
6.1 引言
6.2 石墨烯多量子阱中的共振隧穿
6.2.1 石墨烯係統的傳輸矩陣方法
6.2.2 石墨烯多量子阱電子輸運特性
6.3 石墨烯pn結在THz頻段的三階非綫性光電導
6.3.1 石墨烯pn結帶內和帶間光電導理論模型
6.3.2 三階非綫性THz光電導
6.4 石墨烯在THz頻段的五階非綫性光電導
6.4.1 石墨烯帶間光電導理論模型
6.4.2 五階非綫性THz光電導
6.5 雙層石墨烯納米帶的強THz光電導
6.6 小結
參考文獻
第7章 THz半導體量子級聯激光器
7.1 引言
7.2 THz QCL研究進展
7.3 THz QCL原理與設計
7.3.1 THz QCL基本原理
7.3.2 THz QCL有源區設計
7.3.3 THz QCL波導設計
7.3.4 THz QCL功率增強設計
7.4 THz QCL模擬方法
7.4.1 量子動力學方法
7.4.2 濛特卡羅方法
7.4.3 率方程方法
7.5 四阱共振聲子THz QCL
7.5.1 熱聲子效應
7.5.2 粒子數反轉與增益
7.5.3 Ⅰ-Ⅴ特性
7.5.4 溫度特性
7.6 三阱共振聲子THz QCL
7.6.1 多體效應
7.6.2 參數優化
7.6.3 聲子阱的影響
7.7 一阱注入區共振聲子THz QCL
7.7.1 電場依賴關係
7.7.2 溫度依賴關係
7.8 THz QCL製備與測量
7.8.1 THz QCL材料生長與錶徵
7.8.2 雙麵金屬波導THz QCL
7.8.3 半絕緣等離子波導THz QCL
7.8.4 光譜測量
7.8.5 功率測量
7.8.6 光束錶徵
7.9 小結
參考文獻
第8章 THz半導體量子阱探測器
8.1 引言
8.2 THz QWP探測原理
8.3 THz QWP器件模擬
8.3.1 模擬方法概述
8.3.2 有源區能帶計算
8.4 THz QWP暗電流
8.4.1 暗電流模型
8.4.2 理論與實驗的暗電流比較
8.5 THz QWP光電流譜
8.5.1 光電流産生機製
8.5.2 光吸收係數
8.5.3 理論與實驗的光電流譜比較
8.6 THz QWP多體效應
8.6.1 包括多體效應的能帶結構
8.6.2 考慮多體效應的光電流譜
8.7 THz QWP光柵耦閤
8.7.1 光柵耦閤的基本考慮
8.7.2 光柵衍射理論
8.7.3 金屬光柵設計與優化
8.8 THz QWP製備與測量
8.8.1 THz QWP製備
8.8.2 THz QWP測量
8.8.3 THz QWP對THz QCL發射譜的錶徵
8.9 磁場調諧的THz QWP
8.9.1 稀磁半導體的色散與吸收模型
8.9.2 磁場下吸收峰可調的THz QWP
8.10 基於磁阻振蕩的新型THz量子阱探測器
8.10.1 THz場輻照下量子阱的磁阻振蕩
8.10.2 新型THz量子阱探測器設計
8.11 小結
參考文獻
第9章 THz波的傳輸
9.1 引言
9.2 THz波在大氣中的傳輸
9.3 THz波在不同介質中的傳輸
9.4 THz波在金屬絲波導中的傳輸
9.5 小結
參考文獻
0章 THz通信
10.1 引言
10.2 THz局域通信中的光子晶體反射器
10.2.1 光子晶體的THz波反射率
10.2.2 THz波反射器
10.3 THz波的調製
10.3.1 THz QCL的直接調製
10.3.2 光子晶體對THz波的調製
10.4 基於THz QCL和THz QWP的無綫通信演示
10.4.1 係統構成
10.4.2 器件製冷
10.4.3 文本傳輸
10.4.4 圖片傳輸
10.4.5 音頻傳輸
10.5 小結
參考文獻
1章 THz成像
11.1 引言
11.2 THz成像分類與特點
11.3 基於THz QCL和THz QWP的探測與成像技術
11.3.1 THz QCL的鎖頻技術
11.3.2 THz QCL作為本振源的混頻技術
11.3.3 THz QWP陣列探測技術
11.4 基於THz QCL和THz QWP的成像實例
11.4.1 基於THz QCL的成像研究進展概述
11.4.2 基於THz QCL的主動掃描成像
11.4.3 基於THz QWP的被動成像
11.4.4 基於THz QWP的透射掃描成像
11.4.5 基於THz QCL和THz QWP的計算機斷層成像
11.5 小結
參考文獻
作者介紹
曹俊誠,1967年生於江西,1994年於東南大學電子工程係獲博士學位。現為中國科學院上海微係統與信息技術研究所研究員、博士生導師,國傢傑齣青年基金、中國科學院“百人計劃”、上海市自然科學牡丹奬獲得者,新世紀百韆萬人纔工程*人選。2004~2010年擔任中國科學院上海微係統與信息技術研究所信息功能材料國傢重點實驗室主任,2011年起擔任中國科學院太赫茲固態技術重點實驗室主任。主要從事太赫茲物理、器件及通信與成像應用等方麵的研究。
文摘
序言
閱讀這本書的過程,就像是進行瞭一次結構清晰、目標明確的知識攀登。它的內容組織非常具有層次感,從最基礎的太赫茲物理背景切入,逐步過渡到源和探測器的關鍵技術,最後匯集到多領域的應用。這種從宏觀到微觀,再迴歸到應用係統的完整閉環,構建瞭一個非常堅實的知識體係。我注意到,作者在引入新概念時,總是會先給齣清晰的物理圖像,然後再引入數學描述,這使得那些復雜的公式推導過程也變得不那麼令人生畏。相較於一些堆砌公式和實驗數據的書籍,這本書更注重知識的內在邏輯和相互聯係。它成功地架起瞭理論物理與實際工程之間的橋梁,讓讀者可以清晰地追蹤一個技術點是如何從一個抽象的物理概念,一步步演化成一個可以實際測量的器件性能指標的。這種連貫性和係統性,對於構建完整的知識圖譜至關重要,讓我感覺自己對整個太赫茲技術鏈條的理解更加立體和全麵瞭。
評分我接觸過不少關於電磁波和半導體器件的書籍,但很少有能像這本書一樣,將材料選擇和器件結構設計之間的復雜權衡關係描述得如此透徹的。它的敘事風格是那種非常冷靜、剋製的,字裏行間透露著作者深厚的實踐經驗。在討論源方麵,作者似乎非常偏愛探討異質結結構和量子級聯的概念,將這些微觀尺度的設計如何宏觀地影響到太赫茲輸齣功率和頻率純度進行瞭細緻的建模和論證。我發現,很多我之前在文獻中模棱兩可的地方,通過閱讀這裏的闡述,一下子就豁然開朗瞭。尤其是對不同半導體材料(如InP、GaAs等)在太赫茲發射效率上的差異對比分析,做得非常到位。這部分內容,絕對是為那些想要深入定製或優化器件的研發人員量身定做的。它不是告訴你“這樣做是對的”,而是告訴你“為什麼這樣做在當前的技術約束下是最優的”,這種深入骨髓的工程哲學,纔是這本書最寶貴的財富。
評分說實話,我一開始還擔心內容會不會過於偏嚮理論,畢竟太赫茲技術涉及到很多前沿的量子效應和材料科學,一不小心就容易變得晦澀難懂。但是,這本書在應用層麵的展開,完全超齣瞭我的預期。它並沒有把應用部分僅僅當作理論成果的簡單羅列,而是深入剖析瞭不同應用場景對源和探測器性能的具體要求。比如,在生物醫學成像方麵,它詳細討論瞭如何通過優化源的帶寬和探測器的靈敏度,來區分不同軟組織之間的微小差異。這種結閤實際工程需求的討論,讓我這種關注産業化的人士感到非常受用。我尤其對其中關於太赫茲時域光譜(THz-TDS)在安檢和質量控製中的應用實例很感興趣,書中提供的案例分析非常詳盡,從係統搭建到數據反演的每一步都講解得條分縷析。它沒有迴避實際應用中遇到的挑戰,反而坦誠地指齣瞭現有技術的局限性以及未來可能的發展方嚮,這種直麵問題的態度,比那些隻報喜不報憂的書籍要可信得多。這本書的實用價值,很大程度上就體現在它對“如何做”的深入探討上。
評分這本書的排版和印刷質量也值得一提,這對於長時間的深度閱讀體驗至關重要。紙張的質感很好,即便是大量閱讀復雜的圖錶和公式,眼睛也不會感到明顯的疲勞。更重要的是,書中的注釋和參考文獻部分做得極其規範和詳盡,這對於希望進行下一步深入研究的讀者來說是極大的便利。我發現,書中所引用的文獻覆蓋麵很廣,既包含瞭經典的奠基性工作,也有近幾年的高水平研究成果,顯示齣作者對該領域的跟蹤是全麵且及時的。整體而言,這本書傳遞齣一種沉穩、可靠的氣質。它不追求花哨的錶達,而是用最精確的語言,去描述最尖端的技術。對於任何想在該領域深耕的專業人士來說,這不隻是一本參考書,更像是一位經驗豐富的導師,用最結構化的方式,為你指明瞭太赫茲技術未來的發展方嚮和亟待解決的關鍵挑戰。它的價值,在於它提供的知識密度和對行業前沿的深刻洞察力。
評分這本書的封麵設計得非常專業,那種深邃的藍色調搭配著精密的電路圖紋理,一下子就抓住瞭我的眼球。我本來就是對光電子和射頻領域有點研究基礎的,所以看到這個標題——《半導體太赫茲源、探測器與應用》時,心裏就有瞭強烈的期待。拿到書後,我迫不及待地翻開,首先映入眼簾的是它嚴謹的學術態度,每一個章節的布局都清晰可見,邏輯鏈條非常順暢。它似乎沒有試圖用過於口語化的方式來“討好”讀者,而是直接切入核心技術難題。我特彆欣賞它在基礎理論部分的處理,沒有簡單地復述教科書上的概念,而是結閤瞭最新的研究進展,比如在太赫茲波段的産生機製上,對不同類型半導體材料的特性做瞭深入的比較分析。這本書的圖錶製作水平也相當高,那些三維結構圖和性能麯綫圖,精準地展現瞭復雜物理現象,這對於我理解一些微觀層麵的工作原理非常有幫助。可以說,從第一印象到內容初探,這本書都展現齣一種務實而深厚的學術底蘊,讓人感覺這是一部值得反復研讀的工具書,而不是那種泛泛而談的科普讀物。它更像是工程師和研究人員的案頭必備,提供瞭紮實的理論支撐和前沿的技術視野。
本站所有內容均為互聯網搜尋引擎提供的公開搜索信息,本站不存儲任何數據與內容,任何內容與數據均與本站無關,如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度,google,bing,sogou 等
© 2025 book.coffeedeals.club All Rights Reserved. 靜流書站 版權所有