半导体变流技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:天津大学出版社

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价格:13.00元

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isbn号码:9787561800485

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• 半导体
• 电力电子
• 变流器
• 逆变器
• 整流器
• PWM
• 控制技术
• 电力变换
• 开关电源
• 电机驱动

《光电导材料的特性与应用》 本书深入探讨了光电导材料的基本原理、制备工艺、关键物理特性及其在现代光电子器件中的广泛应用。全书分为十章，结构清晰，内容详实，旨在为光电材料研究者、工程师以及相关领域的研究生提供一本权威的参考著作。 第一章 导论：光电导现象及其重要性 本章首先界定了光电导现象，即材料在外加电场和光照条件下，其电导率发生变化的特性。详细阐述了光电导效应在光传感器、光探测器、光调制器等核心光电子器件中的基础作用，并简要回顾了光电导材料研究的历史发展和未来趋势，强调了其在信息技术、能源转化和科学探测等领域的战略意义。 第二章 光电导材料的晶体结构与能带理论 本章深入剖析了不同类别的光电导材料（如半导体、金属氧化物、有机材料等）的晶体结构特点，并将其与材料的光电导性能关联起来。在此基础上，详细介绍了能带理论，包括价带、导带、禁带宽度、能级跃迁等概念，以及这些基本概念如何解释材料对不同波长光子的吸收和电载流子的产生。重点讨论了能带结构对光电导响应光谱、灵敏度和响应速度的影响。 第三章 光电导材料的制备方法 本章系统性地介绍了当前主流的光电导材料制备技术，涵盖了从材料合成到薄膜沉积的各个环节。详细阐述了固相反应法、溶液法、化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD，包括溅射和蒸发）、分子束外延（MBE）等方法的原理、工艺流程、优缺点及其适用范围。同时，还介绍了纳米材料制备技术，如水热法、溶胶-凝胶法等，以及如何通过控制制备参数来优化材料的微观结构和性能。 第四章 光电导材料的光学特性 本章着重研究光电导材料的光吸收、透射和反射特性。详细介绍了菲涅尔方程、薄膜光学干涉等光学原理，并阐述了材料的禁带宽度、缺陷能级、表面态等如何影响其吸收光谱。通过分析材料的吸收系数、透射谱和反射谱，可以推断材料的光吸收能力和对特定波段光的选择性。此外，本章还讨论了表面等离激元共振等增强光吸收的现象。 第五章 光电导材料的电学特性 本章深入探讨了光电导材料的电学基本参数，包括载流子类型（电子或空穴）、载流子浓度、迁移率、寿命以及载流子散射机制。详细介绍了霍尔效应、四探针法等测量载流子参数的实验技术。在此基础上，分析了材料的电导率、电流-电压（I-V）特性曲线，以及这些特性如何受到光照强度、温度、电场等因素的影响。 第六章 光电导材料的噪声与响应特性 本章关注光电导器件的性能限制因素，重点分析了热噪声、散粒噪声、闪烁噪声等主要噪声源的来源和影响。详细阐述了光电导器件的光电流信号与噪声信号的比例，即信噪比（SNR）的概念。同时，详细讨论了光电导器件的响应速度，包括产生载流子的时间、载流子传输时间、复合时间等，以及这些因素如何决定器件的响应频率和带宽。 第七章 典型光电导材料的性能分析 本章以几种典型且广泛应用的光电导材料为例，进行深入的性能分析。包括： 无机半导体材料： 如CdS、CdSe、PbS、InSb、Si、Ge等，分析其在可见光、红外光探测等领域的应用优势和局限性，以及其制备和性能优化策略。 金属氧化物材料： 如ZnO、TiO2、WO3等，探讨其在光催化、气体传感和透明导电薄膜等方面的光电导应用。 有机光电导材料： 如聚合物半导体、小分子有机半导体等，分析其在柔性电子器件、光伏电池和有机发光二极管（OLED）中的应用前景，以及其分子结构设计对性能的影响。 第八章 光电导器件的设计与优化 本章聚焦于如何根据具体应用需求，设计和优化光电导器件的结构和性能。详细介绍了光电导探测器、光电导开关、光电导图像传感器等器件的基本工作原理和结构组成。重点讨论了电极材料的选择、接触电阻的优化、吸光层的厚度和掺杂控制、以及器件封装对性能稳定性的影响。 第九章 光电导材料的先进应用 本章拓展讨论了光电导材料在前沿技术中的创新应用。包括： 光动力疗法（PDT）： 利用光敏材料在光照下产生单线态氧，用于癌症治疗。 光化学传感器： 基于光电导材料对特定化学物质的光化学反应敏感性，实现痕量物质的检测。 全息成像与数据存储： 利用光电导材料的光响应特性，实现高密度信息存储和三维成像。 可见光通信： 利用光电导器件的高速响应特性，实现室内可见光通信。 第十章 未来展望与挑战 本章对光电导材料的研究方向和未来发展进行展望。探讨了新材料的开发、纳米结构化、复合材料设计、以及与人工智能、大数据等技术的结合，以期实现更高性能、更低成本、更广泛应用的光电导器件。同时，也指出了当前面临的技术挑战，如材料稳定性、响应速度、集成度以及环境可持续性等问题，并提出了相应的研究思路和解决策略。 本书的每一章节都配有大量的图表、实测数据和参考文献，旨在为读者提供全面、深入的理解。通过阅读本书，读者将能够掌握光电导材料的科学内涵，了解其在现代科技中的关键作用，并为未来的研究和开发奠定坚实的基础。

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这本书简直是为我这种刚入行的电子工程师量身定制的！我一直在寻找一本能够将理论和实践完美结合的教材，市面上很多书要么过于侧重基础物理，让我感觉像在读教科书，要么就是代码和应用实例堆砌，却缺乏深入的原理讲解。但《半导体变流技术》完全不同。它的结构设计非常巧妙，从最基本的功率器件特性入手，循序渐进地介绍了各种拓扑结构，比如Boost、Buck、Buck-Boost等，并且对它们的控制策略分析得极为透彻。我特别喜欢其中关于开关损耗建模和器件选型的部分，作者不仅给出了计算公式，还结合实际应用场景，分析了SiC MOSFET与IGBT在不同频率和功率密度下的优缺点。书中的图示清晰直观，光是看那些波形图和等效电路图，很多抽象的概念就豁然开朗了。我感觉它不仅仅是一本工具书，更像是一位经验丰富的导师在身边手把手地教你如何设计一个高效、可靠的变流器系统。对于那些希望从“会用”到“精通”的工程师来说，这本书绝对是案头必备的宝典。

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我是一个偏向于理论研究的背景，习惯于从数学模型和变换的角度去理解电路行为。这本书在基础数学推导方面的严谨性，完全满足了我对理论深度的要求。它对各种变流拓扑的平均状态空间模型（Averaged State-Space Model）的建立过程描述得非常细致，每一步的假设和推导都清晰可见，这使得我可以轻松地将这些模型移植到更复杂的系统中进行分析。此外，书中关于开关函数和傅里叶级数在谐波分析中的应用，提供了非常扎实的数学基础。不同于一些只给出结果的参考书，它教会了我如何自己去推导出这些关键公式，这种能力比记住公式本身重要得多。总而言之，这本书的理论深度足以支撑博士级别的研究课题，同时又保留了足够的工程实用性，是少有的能同时满足理论研究者和一线工程师需求的著作。

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作为一名电力电子专业的学生，我尝试阅读了很多关于开关电源的书籍，但很多版本知识更新较慢，跟不上当前SiC、GaN等第三代半导体材料的飞速发展。而这本书明显是紧跟时代脉搏的。它对宽禁带半导体器件在变流器中的应用做了详尽的论述，包括它们在超高频工作时的动态特性和瞬态响应。我记得有一章专门讲解了基于数字控制的高速环路设计，它没有使用那种晦涩难懂的矩阵代数，而是通过直观的根轨迹图和波特图来解释稳定性裕度，这对于我们习惯于MATLAB/Simulink仿真的学习者来说，是非常友好的。它成功地架起了从经典控制理论到现代数字变流器设计的桥梁。每次遇到难以理解的控制算法，翻阅这本书总能找到清晰的物理意义解释，而不是一味的公式堆砌，这种教学上的用心，值得点赞。

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这本书的价值体现在其系统性和广度上，但更难能可贵的是其在特定领域的深度挖掘。我过去在处理一些高可靠性应用，比如电动汽车的充放电单元时，总是对电池管理和变流器之间的协调控制感到头疼。这本书中关于多相交错并联拓扑的优化和电流均衡算法的讨论，简直是及时雨。它不仅分析了不同均衡策略下的效率差异，还引入了基于模型预测控制（MPC）的优化方法，这在很多入门教材中是绝对不会涉及的。更让我印象深刻的是，它对安全冗余设计和故障诊断的阐述，让我理解了如何从系统层面构建一个更健壮的电力电子设备。读完这一部分，我感觉自己对“可靠性”的理解上升到了一个新的维度，不再仅仅是器件的质量问题，而是贯穿整个系统架构的哲学。

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坦白讲，初拿到这本书时，我有些担心内容会不会太偏向学术研究，因为书名听起来有点硬核。但翻阅之后发现，作者的叙述方式非常贴近工程实际。最让我惊喜的是它对EMI（电磁干扰）和热管理这两大工程痛点的关注。在现代电力电子设计中，如果不能有效地处理EMI和散热问题，再好的电路结构也是白搭。这本书花了专门的章节来探讨共模和差模噪声的产生机理，并提供了具体的布局和屏蔽建议，这在很多同类书籍中是很难找到的如此详细的篇幅的。另外，热仿真与实际测试的结合分析，让我清晰地认识到理论模型与实际温升之间的差距，并学会了如何通过迭代设计来优化散热方案。这种实战导向的深度讲解，极大地提升了我解决复杂工程问题的信心。它没有停留在“这是什么”的层面，而是深入到“为什么会这样”和“如何解决”的层面，非常实用。

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