半導體光譜和光學性質(第二版)（精） 9787030026965 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

瀋學礎 著

圖書標籤:

• 半導體
• 光譜學
• 光學性質
• 材料科學
• 物理學
• 固體物理
• 光電子學
• 半導體物理
• 光學材料
• 精通係列

店鋪： 琅琅圖書專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030026965

商品編碼：29589397394

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-01-01

圖書基本信息
圖書名稱	半導體光譜和光學性質(第二版)（精）	作者	瀋學礎
定價	248.00元	齣版社	科學齣版社有限責任公司
ISBN	9787030026965	齣版日期	2017-01-01
字數		頁碼
版次	31	裝幀	平裝-膠訂
開本	128開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

作者簡介

目錄

編輯推薦

導語_點評_推薦詞

文摘

序言

半導體光譜與光學性質（第二版） 內容簡介 《半導體光譜與光學性質（第二版）》是一部深入探討半導體材料基本光學特性及其相關光譜學理論與應用的權威性著作。本書在前一版的基礎上，進行瞭全麵的更新和充實，尤其是在量子力學基礎、先進材料錶徵技術以及最新研究進展方麵，力求為讀者提供一個更為係統、前沿的知識框架。本書旨在為從事半導體物理、材料科學、光學工程、凝聚態物理以及相關交叉學科的科研人員、研究生和高年級本科生提供一套詳盡的參考資料。 本書的編寫遵循由淺入深、理論聯係實際的原則。首先，從半導體材料的基本概念入手，迴顧瞭固體能帶理論，包括本徵和雜質半導體的電子結構、晶格振動（聲子）以及載流子動力學。在此基礎上，本書係統地闡述瞭半導體與光相互作用的基本原理，包括光吸收、光發射、光散射以及非綫性光學效應。 第一部分：半導體基本光物理 本部分是全書的基礎，為後續章節的深入探討奠定堅實的基礎。 第一章：半導體能帶結構與光學躍遷 1.1 晶體結構與布裏維格格子 詳細介紹半導體材料的晶體結構，包括立方、六方等常見晶格類型。 闡述倒空間概念，理解布裏維格格子及其簡化布裏維格區域。 討論周期性勢場下的電子行為，Bloch定理的引入及其重要性。 1.2 能帶理論基礎 深入解析薛定諤方程在周期性勢場中的應用，推導齣Bloch波函數。 詳細講解導帶、價帶、禁帶的形成機製，以及直接帶隙和間接帶隙半導體的區彆。 介紹費米能級和電子（空穴）分布函數的概念，為理解輸運和光學性質做鋪墊。 討論雜質能級和缺陷對能帶結構的影響，包括施主、受主能級和深能級。 1.3 光與物質的相互作用 迴顧經典電磁波理論與量子力學中的光量子（光子）概念。 詳細闡述偶極躍遷理論，解釋光子能量如何與電子躍遷相關聯。 區分直接躍遷和間接躍遷，分析不同帶隙結構對吸收譜的影響。 引入局域場效應和多體效應在光學躍遷中的作用。 1.4 吸收光譜基礎 定義吸收係數，並給齣其與光子能量、躍遷概率以及載流子濃度的關係。 討論Ud-Vaughn函數以及其在計算吸收係數中的應用，特彆是在直接帶隙半導體中。 分析間接帶隙半導體吸收光譜的特點，包括聲子輔助躍遷。 介紹激子概念及其在吸收光譜中的貢獻，包括庫侖相互作用對能級的影響。 第二章：半導體光學性質的晶體學依賴性 2.1 各嚮異性光學性質 講解晶體對稱性如何影響光學常數，引入介電張量概念。 分析單軸晶體（如金紅石型、縴鋅礦型）和雙軸晶體（如正交晶係）的光學各嚮異性。 討論偏振光在各嚮異性介質中的傳播，包括摺射率橢球和光波法麵。 2.2 壓電效應與光聲效應 介紹壓電效應的微觀起源，以及宏觀錶現。 闡述壓電效應如何影響晶體的電學和光學性質，例如電光效應。 討論光聲效應，即光激發産生的聲波，及其應用。 2.3 磁光效應 介紹在磁場作用下半導體光學性質的改變，包括法拉第效應和法拉第迴鏇。 討論塞曼效應如何導緻能級分裂，並影響光譜特徵。 分析磁場對載流子能譜的影響，以及由此産生的朗道能級。 第二部分：半導體光譜學技術與應用 本部分重點介紹各種先進的光譜學技術，及其在錶徵半導體材料特性方麵的應用。 第三章：紫外-可見-近紅外光譜學 3.1 分光光度計原理與儀器 詳細介紹單色器、光源、探測器等關鍵組件的工作原理。 討論不同光源（如鹵素燈、氙燈、LED）的適用範圍。 介紹常用的探測器（如矽光電二極管、InGaAs光電二極管）的性能指標。 3.2 吸收光譜測量技術 闡述透射吸收光譜測量方法，包括樣品製備和數據處理。 介紹反射吸收光譜（RAS）和橢圓偏振光譜（EPS）的技術特點和應用。 討論傅裏葉變換紅外（FTIR）光譜在識彆分子振動模式中的應用。 3.3 發射光譜測量技術 介紹光緻發光（PL）譜，包括不同激發方式（連續、脈衝）和探測方法。 分析PL譜中的峰位、峰寬、強度與材料摻雜、缺陷、溫度等的關係。 討論電緻發光（EL）譜，其在LED和激光器等器件中的應用。 3.4 應用案例 通過具體實例，展示UV-Vis-NIR光譜在分析半導體帶隙能量、評估材料純度、研究摻雜均勻性、錶徵界麵態等方麵的應用。 例如，分析GaAs、Si、GaN等常見半導體材料的特徵吸收和發射譜。 第四章：拉曼光譜與紅外光譜 4.1 拉曼散射原理 深入解析拉曼散射的基本機製，包括分子振動與光子相互作用。 區分斯托剋斯拉曼散射和反斯托剋斯拉曼散射。 介紹拉曼散射的強度與分子極化率變化率的關係。 4.2 紅外吸收原理 解釋分子偶極矩變化與紅外光吸收的關聯。 討論紅外光譜在識彆官能團和化學鍵方麵的優勢。 4.3 拉曼光譜儀器與技術 介紹拉曼光譜儀的關鍵組件，包括激光器、濾光片、光譜儀等。 討論不同激光波長的選擇對樣品的影響。 介紹共振拉曼散射、錶麵增強拉曼散射（SERS）等增強技術。 4.4 紅外光譜儀器與技術 詳細介紹FTIR光譜儀的乾涉儀原理。 討論樣品製備技術，如KBr壓片法、ATR（衰減全反射）法。 4.5 應用案例 展示拉曼光譜在分析半導體晶格振動模式、識彆晶相（如多晶矽）、檢測應力、研究納米材料振動特性等方麵的應用。 例如，SiC、GaN及其氮化物異質結構、二維材料（如石墨烯、MoS2）的拉曼譜分析。 展示紅外光譜在分析半導體氧化物、氫化物、錶麵吸附物以及摻雜元素（如氧、碳）方麵的應用。 第五章：瞬態光譜學與非綫性光學光譜學 5.1 瞬態吸收光譜 介紹時間分辨光譜技術，例如飛秒瞬態吸收光譜。 闡述如何通過泵浦-探測技術研究載流子弛豫過程，包括電子-空穴復閤、能量弛豫等。 討論光譜滯後效應的測量與分析。 5.2 瞬態反射光譜 介紹利用瞬態反射測量載流子動力學和錶麵態。 5.3 非綫性光學效應 介紹二次諧波産生（SHG）、三次諧波産生（THG）等過程。 討論三階非綫性光學效應，如剋爾效應、拉曼增益/損耗。 介紹光剋爾效應、自聚焦等。 5.4 非綫性光學光譜學技術 介紹差頻産生（DFG）、和頻産生（SFG）光譜學。 討論超快非綫性光學技術在研究光子學器件（如光學開關、調製器）中的應用。 5.5 應用案例 展示瞬態光譜在研究光伏材料激子動力學、半導體激光器內部過程、光電探測器響應機製等方麵的應用。 展示非綫性光學技術在研究材料對稱性、錶麵結構、以及開發新型光電器件中的作用。 第三部分：半導體光學性質的現代主題與前沿 本部分將探討當前半導體光學研究中的熱點領域，以及麵嚮未來的研究方嚮。 第六章：量子點與低維半導體材料的光學性質 6.1 量子尺寸效應 詳細闡述量子囚禁效應，討論尺寸如何影響半導體的能帶結構和光學性質。 介紹量子限製斯塔剋效應（QCSE）和量子限製範德華效應。 6.2 量子點的製備與錶徵 介紹不同製備方法，如化學閤成法、物理氣相沉積法。 討論量子點在PL、吸收光譜中的尺寸依賴性。 介紹激子布裏淵躍遷、激子-聲子耦閤。 6.3 二維半導體材料（如MXenes, TMDs） 討論石墨烯、過渡金屬二硫化物（TMDs）等二維材料的獨特電子和光學性質。 分析其層間耦閤、激子激子相互作用。 介紹這些材料在光電子器件、傳感器和催化中的應用。 6.4 一維半導體納米綫與納米棒 討論其各嚮異性光學性質和量子效應。 介紹在太陽能電池、LED等領域的應用潛力。 第七章：光與半導體復閤材料 7.1 異質結與超晶格 講解不同半導體材料形成的異質結，如p-n結、n-i-p-i結構。 深入討論超晶格的周期性勢場對能帶的影響，及其光學選擇定則。 介紹量子阱、量子綫、量子點的超晶格結構。 7.2 等離激元學與光子晶體 介紹錶麵等離激元（SPPs）及其在金屬-半導體復閤結構中的應用。 討論光子晶體的能帶結構和光子禁帶。 闡述如何利用光子晶體調控光傳播和增強光學相互作用。 7.3 復閤材料中的光電轉換 分析太陽能電池中多層結構、界麵工程對效率的影響。 討論LED中載流子注入、輻射復閤效率的優化。 第八章：計算方法與理論模型 8.1 第一性原理計算 介紹密度泛函理論（DFT）及其在計算能帶結構、光學吸收譜中的應用。 討論GW近似及其在高精度計算光學性質中的作用。 8.2 介觀尺度模擬 介紹半經典方法（如濛特卡洛模擬）研究載流子動力學。 討論有限差分時域（FDTD）方法模擬光子器件的光學響應。 8.3 機器學習在光譜分析中的應用 介紹如何利用機器學習預測半導體材料的光學性質。 探討機器學習在光譜數據分析和特徵提取中的潛力。 《半導體光譜與光學性質（第二版）》不僅僅是一本教科書，更是一份集理論、實驗和前沿研究於一體的綜閤性參考。本書通過嚴謹的數學推導，結閤豐富的實驗數據和實例，力求使讀者深刻理解半導體材料的光學行為，並能夠熟練運用各種光譜學技術進行材料錶徵和性能分析。本書的齣版，將為推動半導體科學與技術的發展，特彆是在光電子學、能源科學、量子信息等領域的進步，提供有力的支持。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者在敘事結構上的安排，簡直可以被視為教科書級彆的範例，尤其是在處理多層次、跨學科知識體係時錶現齣的高超技巧。我發現，他/她似乎有著極其清晰的知識脈絡圖，能夠精準地把握住初學者與資深研究者之間的信息需求平衡點。開篇部分並沒有直接跳入最復雜的數學推導，而是通過一係列精心設計的、由淺入深的案例分析，為讀者搭建起一個直觀的認知平颱。這種“先建立直覺，後完善邏輯”的策略非常有效，它避免瞭讓讀者在尚未建立全局觀之前就被細節的迷霧所吞噬。隨著章節的深入，作者逐漸引入更精細的物理模型和數學工具，但每一次的引入都伴隨著對背景知識的簡要迴顧或明確指引，使得知識的堆疊過程顯得層層遞進，而非簡單的疊加。這種行文的節奏感和邏輯的流暢性，讓人在閱讀過程中有一種強烈的“豁然開朗”的滿足感，仿佛作者一直在耐心地、一步步地引導你攀登知識的高峰。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在跨學科領域摸爬滾打多年的研究人員，我深知理論的優雅與實驗的殘酷之間常常存在巨大的鴻溝。很多理論書籍往往沉溺於數學的純粹美感，卻對現實世界中的噪聲、退化機製以及儀器限製等“非理想因素”避而不談，這使得理論模型在實際應用中顯得蒼白無力。我一直在尋找的，是一本能夠坦誠麵對這些挑戰的書。我希望作者能夠以一種“過來人”的口吻，毫不避諱地揭示在處理真實數據時會遇到的各種“陷阱”和“怪現象”。例如，在討論特定材料的光學響應時，書中能否深入分析溫度波動、雜質效應或是薄膜厚度不均等實際操作中難以避免的變量，是如何係統性地扭麯測量結果的。如果一本書能夠提供針對這些非理想情況的修正方法論或至少是深刻的討論，那麼它就不僅僅是一本知識的傳遞者，更是一位實用的“作戰手冊”。這種注重實戰價值的深度剖析，對於一綫科研工作者而言，其價值是無可估量的。

評分☆☆☆☆☆

我最近對材料科學的某些前沿課題非常感興趣，所以開始係統地啃讀一些經典著作，希望能找到一些能啓發思維的獨特視角。市麵上關於這個領域的書籍汗牛充棟，但大多側重於某一狹窄的分支，或者理論闡述過於抽象晦澀，讀起來枯燥乏味，像是在啃一塊硬邦邦的石頭。我需要的是那種能將宏大理論框架與實際實驗觀察巧妙結閤起來的敘述方式。理想中的書，應該像一位經驗豐富的大師，在為你鋪設知識路徑的同時，還能適時地指齣那些曆史上的彎路和現存的挑戰。它需要有一種超越時代局限性的洞察力，能夠引導讀者預判未來的發展趨勢，而不是僅僅停留在對過去成就的羅列。我期待看到對實驗誤差的深入討論，以及不同測量方法之間的內在聯係和矛盾之處，這些細節往往是區分普通教材和大師手筆的關鍵所在。能夠提供這種深度和廣度的書籍，纔是真正能改變一個人研究路徑的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書在引用和文獻支持方麵展現齣一種近乎百科全書式的嚴謹性，這讓我對其中內容的權威性深信不疑。我習慣於在閱讀專業書籍時，不僅僅滿足於書本上的結論，更會追溯這些結論的源頭，去理解其曆史背景和原始實驗的設計。這本書在這方麵的錶現極為齣色，幾乎每一個關鍵性的論斷或模型，都能在腳注或文末的參考文獻列錶中找到清晰的佐證。更難得的是，它似乎不僅引用瞭那些裏程碑式的經典文獻，還納入瞭近年來在頂級期刊上發錶的前沿研究成果，這使得全書的知識庫保持瞭極高的時效性和前沿性。這種對文獻的全麵而精準的覆蓋，為讀者提供瞭一個極佳的學術地圖，任何一個感興趣的方嚮都可以順著書中的指引，迅速深入到更細緻的專業文獻中去探索。對於撰寫綜述性文章或進行畢業論文研究的人來說，這本書簡直是一座現成的、經過精心整理和分類的學術礦藏，極大地節省瞭信息檢索的時間，並保證瞭引用的可靠度。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀實在是太棒瞭，拿到手裏就能感受到那種沉甸甸的質感，簡直是收藏級的精品。封麵設計簡約而不失深度，黑底白字的標題在陽光下熠熠生輝，讓人一看就心生敬畏。內頁紙張的選用也極考究，光滑細膩，油墨的著色均勻，即便是長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。更值得稱道的是，這本書的印刷質量達到瞭一個令人難以置信的高度，那些復雜的公式和圖錶，綫條清晰銳利，沒有一絲模糊或重影。尤其是那些示意圖，色彩過渡自然，層次分明，仿佛觸手可及。閱讀體驗的提升，很大程度上依賴於書籍本身的物理素質，而這本無疑在這方麵做到瞭極緻。翻閱它，就像是在欣賞一件工藝品，而不是簡單地獲取知識。我甚至捨不得在上麵做任何標記，生怕破壞瞭它原有的完美。對於那些熱愛實體書、注重閱讀儀式感的讀者來說，這本書的價值遠超其內容本身，它提供瞭一種沉浸式的、近乎虔誠的閱讀體驗，讓人從拿起的瞬間就感受到齣版方的匠心獨運。這樣的書，放在書架上本身就是一種賞心悅目的風景，彰顯著主人對知識和精裝工藝的共同追求。