Ⅲ族氮化物發光二極管技術及其應用 9787030472649 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李晉閩，王軍喜，劉喆 著

圖書標籤:

• 氮化物發光二極管
• GaN
• LED
• 半導體照明
• 材料科學
• 光電子技術
• 照明工程
• 固態照明
• Ⅲ族氮化物
• 顯示技術

店鋪： 一鴻盛世圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030472649

商品編碼：29791626631

包裝：圓脊精裝

齣版時間：2016-05-01

基本信息

書名：Ⅲ族氮化物發光二極管技術及其應用

定價：148.00元

作者：李晉閩,王軍喜,劉喆

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2016-05-01

ISBN：9787030472649

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：圓脊精裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書以作者及其研究團隊多年的研究成果為基礎，係統地介紹瞭Ⅲ族氮化物發光二極管的材料外延、芯片製作、器件封裝和係統應用，內容集學術性與實用性為一體。全書共12章，內容包括：Ⅲ族氮化物LED的基本原理、材料性質及外延生長理論，InGaN/GaN多量子阱材料及藍、綠光LED，AlGaN/GaN多量子阱材料及紫外LED，Ⅲ族氮化物LED量子效率提升技術、關鍵製備工藝、封裝技術及可靠性分析，LED的應用，後介紹瞭當前氮化物LED的一些研究前沿和熱點。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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Ⅲ族氮化物發光二極管技術及其應用 內容概要 本書深入探討瞭Ⅲ族氮化物（如氮化鎵GaN、氮化銦InN及其閤金）在發光二極管（LED）技術中的關鍵作用及其廣泛的應用前景。全書圍繞Ⅲ族氮化物LED的原理、材料生長、器件結構、光電特性、性能優化、封裝技術以及在照明、顯示、通信、傳感等領域的最新進展和未來發展趨勢展開。 第一部分：Ⅲ族氮化物LED的基本原理與材料基礎 本部分首先介紹瞭半導體發光二極管的基本工作原理，重點闡述瞭PN結的發光機理，包括載流子的注入、復閤以及光子的産生。在此基礎上，詳細闡述瞭Ⅲ族氮化物材料為何成為構建高性能LED的理想選擇，分析瞭其優異的光學和電學特性，例如寬直接帶隙、高載流流子遷移率、良好的熱導性等，這些特性是實現高亮度、高效率和高可靠性的LED器件的基礎。 接著，本部分將深入探討Ⅲ族氮化物材料的晶體結構、電子能帶理論以及摻雜特性。重點介紹瞭幾種關鍵的Ⅲ族氮化物材料，包括氮化鎵（GaN）、氮化銦（InN）以及它們形成閤金（如InGaN, AlGaN）的特性。分析瞭這些材料在不同組成比例下帶隙能量的調控能力，這是實現不同發光顔色的關鍵。此外，還詳細介紹瞭Ⅲ族氮化物材料的生長方法，特彆是MOCVD（金屬有機化學氣相沉積）和MBE（分子束外延）這兩種主流的薄膜外延生長技術。詳細闡述瞭生長過程中需要考慮的關鍵參數，如生長溫度、氣體流量、前驅體種類、襯底選擇（如藍寶石、碳化矽、氮化鎵）及其對材料質量的影響。討論瞭生長過程中可能齣現的缺陷（如位錯、錶麵粗糙度）及其對器件性能的製約，並介紹瞭抑製這些缺陷的策略。 第二部分：Ⅲ族氮化物LED器件的設計與製備 本部分將聚焦於Ⅲ族氮化物LED器件的結構設計與製備工藝。詳細介紹瞭典型的Ⅲ族氮化物LED器件結構，包括襯底層、緩衝層、n型層、發光層（量子阱結構）、p型層以及金屬接觸層等。重點闡述瞭量子阱（Quantum Well, QW）結構在發光層設計中的重要性，特彆是InGaN/GaN多量子阱（MQW）結構，解釋瞭其如何通過量子限製效應提高發光效率，並實現不同波長的發光。 隨後，本部分將詳細介紹LED芯片的製備工藝流程，從外延生長到器件的圖形化、刻蝕、金屬化等關鍵步驟。詳細闡述瞭pn結的形成過程，包括p型和n型摻雜的實現方法，以及不同摻雜濃度和深度對器件性能的影響。重點介紹發光層的設計，包括阱層和壘層的材料選擇、厚度、數量以及組分調控，以優化載流流子注入、俘獲和復閤效率，從而實現高效率發光。討論瞭電極的設計和製備，包括歐姆接觸的形成及其對器件電阻和效率的影響，以及透明導電層（如ITO）的應用。 第三部分：Ⅲ族氮化物LED的光電特性與性能優化 本部分將深入分析Ⅲ族氮化物LED的光電特性。詳細闡述瞭LED的電流-電壓（I-V）特性、亮度-電流（L-I）特性、電緻發光光譜、內外量子效率（IQE, EQE）以及器件的響應時間等關鍵參數。深入分析影響LED性能的因素，包括載流子注入與復閤機製、俄歇復閤、載流子逃逸、激子解離、自萃取效應以及熱淬滅效應等。 針對如何提高Ⅲ族氮化物LED的性能，本部分將介紹多種優化策略。在材料生長層麵，將討論通過優化生長參數、改進襯底錶麵處理、采用特殊緩衝層設計來降低材料缺陷密度，提高晶體質量。在器件結構設計層麵，將介紹如何優化量子阱的結構參數（如阱寬、壘寬、In組分）以提高量子效率，如何設計更優化的pn結和歐姆接觸以降低串聯電阻，以及如何采用錶麵形貌控製、光提取結構（如圖案化襯底、納米結構、矽器件）來提高光提取效率。此外，還將探討熱管理技術，包括散熱材料的選擇和器件封裝設計，以緩解高溫對LED性能的衰減。 第四部分：Ⅲ族氮化物LED的封裝技術與可靠性 封裝技術對於Ⅲ族氮化物LED的性能、壽命和應用至關重要。本部分將詳細介紹LED封裝的主要技術，包括芯片級封裝（CSP）、支架封裝、COB（Chip-on-Board）封裝等。重點闡述瞭封裝材料的選擇，包括封裝膠體（如矽膠、環氧樹脂）、反射杯、導熱材料等，以及這些材料如何影響LED的光輸齣、色溫、顯色指數和熱性能。 同時，本部分將深入探討Ⅲ族氮化物LED的可靠性問題。分析瞭LED在長期工作過程中可能遇到的失效機製，如材料降解、電極腐蝕、封裝材料老化、熱應力引起的外延片開裂等。介紹瞭提高LED可靠性的方法，包括優化封裝結構設計、選擇高可靠性的封裝材料、進行嚴格的可靠性測試（如高溫高濕測試、光循環測試、功率老化測試等）。 第五部分：Ⅲ族氮化物LED的應用領域 本部分將聚焦於Ⅲ族氮化物LED在各個領域的廣泛應用。 固態照明： 詳細介紹Ⅲ族氮化物LED在室內照明、戶外照明、汽車照明、特種照明等領域的應用。闡述瞭LED照明在節能、壽命、色彩錶現、智能化控製等方麵的優勢，並探討瞭高功率、高光效、長壽命LED在未來照明市場中的發展趨勢。 顯示技術： 重點介紹Ⅲ族氮化物LED在全彩LED顯示屏、微顯示器、背光模組等方麵的應用。分析瞭LED在像素密度、亮度、對比度、色域、功耗等方麵的特點，以及其在高清顯示、柔性顯示、Micro-LED等新興顯示技術中的發展潛力。 通信與傳感： 探討Ⅲ族氮化物LED在光通信、可見光通信（VLC）、生物傳感、氣體傳感、紫外（UV）固化等領域的應用。分析瞭LED在數據傳輸速率、信號精度、傳感靈敏度等方麵的特點，以及其在物聯網、智慧城市、醫療健康等領域的應用前景。 其他新興應用： 簡要介紹Ⅲ族氮化物LED在植物照明、紫外殺菌消毒、醫療成像、激光器等新興領域的應用和研究進展。 第六部分：Ⅲ族氮化物LED的未來發展趨勢與挑戰 本書的最後部分將展望Ⅲ族氮化物LED技術的未來發展方嚮。討論瞭實現更高光效、更長壽命、更低成本的LED技術的發展路徑，包括新型材料體係的探索、器件結構的創新、量子效應的更深層次利用、智能化與集成化設計等。同時，也將探討當前技術麵臨的挑戰，如俄歇復閤的抑製、深紫外LED的效率提升、大規模製備高品質大尺寸襯底以及生産成本的降低等。 結論 《Ⅲ族氮化物發光二極管技術及其應用》一書全麵、係統地梳理瞭Ⅲ族氮化物LED技術的發展曆程、核心科學原理、關鍵技術環節以及廣闊的應用前景，為從事相關領域研究、開發和生産的科研人員、工程師以及學生提供瞭寶貴的參考資料。本書旨在促進Ⅲ族氮化物LED技術的進步，推動其在各個應用領域取得更大的突破。

評分☆☆☆☆☆

我花費瞭大量時間去試圖理解書中闡述的那些前沿概念，然而作者的敘述邏輯混亂得令人發指。概念的引入缺乏必要的鋪墊和循序漸進的引導，很多關鍵術語在首次齣現時都沒有給齣明確的定義，仿佛讀者已經對這些復雜的半導體物理和器件結構瞭如指掌。更糟糕的是，章節之間的銜接幾乎是斷裂的，前一頁還在討論晶體生長參數，下一頁就跳躍到瞭光電轉換效率的統計分析，中間的關鍵橋梁論述被完全省略瞭。我不得不頻繁地在前後章節之間來迴翻閱，試圖拼湊齣完整的知識脈絡，這種“偵探式”的閱讀方式極大地消耗瞭我的精力。如果說優秀的教材是為你搭建瞭一條平坦的知識高速公路，那麼這本書更像是在一個布滿荊棘的原始叢林裏硬生生地開闢道路，每一步都需要自己去探尋方嚮，著實讓人感到心力交瘁，對知識的吸收效率大打摺扣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版簡直是一場視覺的災難，厚重的紙張和密密麻麻的文字擠在一起，讓人有一種撲麵而來的壓抑感。我本來對這個領域抱有極大的熱情，希望能深入瞭解其中的奧秘，但一打開書，那種設計上的粗糙感就讓我瞬間泄瞭氣。字體選擇上顯得非常老舊，仿佛是從上個世紀的印刷品裏直接挪用過來的，缺乏現代科技書籍應有的清晰度和專業感。更不用說那些圖錶的質量瞭，很多關鍵的結構示意圖和性能麯綫模糊不清，色彩對比度極低，看得我眼睛生疼，不得不頻繁地藉助放大鏡纔能勉強分辨齣那些本該清晰展示的細節。每一次翻頁，都伴隨著紙張摩擦發齣的刺耳聲響，完全破壞瞭沉浸式的閱讀體驗。如果說內容是心髒，那麼這本書的裝幀和製作工藝就是一副孱弱不堪的軀體，根本無法支撐起它所承載的知識重量，讀起來的感受就像是在啃一塊沒有調味的乾硬麵包，雖然能攝入營養，但過程是極其痛苦的摺磨。

評分☆☆☆☆☆

更令人氣憤的是，書中引用的參考文獻列錶簡直是一場災難。我嘗試去追溯書中某些關鍵結論的理論來源，卻發現引用標注混亂不堪，有的標注缺失，有的指嚮瞭明顯錯誤的文獻條目。更有甚者，我查閱瞭幾個被多次引用的核心文獻，發現書中對該文獻結論的轉述存在嚴重的斷章取義或麯解，這對於一個嚴謹的科學著作來說是緻命的缺陷。這讓我對全書所有內容的準確性和可靠性都産生瞭深刻的懷疑。如果一個知識的基石都搖搖欲墜，那麼建立在其上的宏偉理論殿堂自然也就站不住腳瞭。這本書更像是一份未經嚴格同行評審的初稿倉促付梓的産物，而不是一部經過精心打磨、值得信賴的權威參考書，購買它的價值，在確認瞭這些引用錯誤後，幾乎降到瞭冰點。

評分☆☆☆☆☆

作為一本聲稱覆蓋“技術及其應用”的專業書籍，其對實際工程應用的探討深度實在是不值一提。書中花瞭極大的篇幅去描述一些非常基礎和理論化的材料特性，這些內容在任何一本本科高年級的基礎半導體物理教材中都能找到，顯得冗餘且缺乏新意。然而，當我們真正期待看到一些關於當前産業界主流的MOCVD或MBE工藝優化案例、或者在實際LED封裝過程中遇到的熱管理和可靠性挑戰的深度剖析時，內容卻變得極其空泛和保守。那些所謂的“應用案例”更像是幾年前的二手資料拼湊而成，完全沒有反映齣近幾年技術迭代的最新成果。對於一個希望將理論知識轉化為實際生産力的工程師或研究人員來說，這本書提供的“應用”指導，就像是給一輛現代跑車配上瞭一套古老的蒸汽機說明書，完全脫節，讓人感到一種強烈的知識落差和被誤導的不滿。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格極其僵硬和學術化，缺乏任何與讀者進行有效溝通的意願。行文中充斥著大量生硬的、翻譯腔濃重的長難句，每個句子都像是一個精密但缺乏彈性的機械結構，讀起來費力而不自然。作者似乎過於沉迷於展示自己知識的深度，而完全忽略瞭如何用清晰、簡潔的語言將復雜的物理過程傳達給目標讀者。我甚至懷疑作者是否真正理解瞭自己正在描述的現象的直觀意義，還是僅僅在照本宣科地轉述早已存在的文獻摘要。閱讀過程中，我不得不時刻提醒自己保持專注，因為一段平淡的敘述很容易就會因為其晦澀的錶達而讓人走神。這樣的寫作方式，極大地削弱瞭專業書籍應有的魅力——即便是最硬核的知識，也應該以一種引人入勝的方式呈現，這本書在這方麵完全是失敗的。