Long Wavelength Semiconductor Lasers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Govind Agrawal

出品人:

页数:473

译者:

出版时间:1986-12-31

价格:USD 175.50

装帧:Hardcover

isbn号码:9780442209957

丛书系列:

图书标签:

• Semiconductor Lasers
• Long Wavelength Lasers
• Laser Physics
• Optical Communications
• Materials Science
• Photonics
• Infrared Lasers
• Laser Diode
• Optoelectronics
• Fiber Optics

《光电子器件设计与制造：从理论到实践》 内容概要 本书全面深入地探讨了现代光电子器件的设计、制造、表征与应用，旨在为读者提供一个从基础物理原理到实际工程实现的完整知识体系。全书结构清晰，内容涵盖了光电子学领域的核心概念、关键技术以及前沿发展，特别侧重于器件性能的优化与制造工艺的控制。 第一部分：光电子学基础理论 本部分首先回顾了半导体物理学的基本概念，重点阐述了能带结构、载流子输运、光吸收与辐射复合的物理机制。随后，详细介绍了光电子器件的核心——半导体材料的性质，包括III-V族、II-VI族化合物半导体以及硅基材料在光电器件中的应用特点。对PN结、异质结和多量子阱结构中的能带工程设计进行了深入剖析，为理解后续器件工作原理奠定坚实基础。 第二部分：关键光电器件原理与设计 本部分是全书的重点，系统地介绍了当前主流光电器件的工作原理、结构设计与性能优化方法。 2.1 发光器件 LED（发光二极管）： 详细分析了表面发光（S-LED）和边发射LED（E-LED）的结构差异、辐射效率的限制因素以及提高光提取效率的封装技术，如倒装芯片（Flip-chip）和光子晶体辅助出光技术。 LED驱动与驱动电路设计： 探讨了不同电流驱动模式下LED的光谱稳定性、热管理要求，并提供了可靠的恒流源设计方案。 2.2 光电探测器 光电二极管（PD）： 涵盖了PIN光电二极管、雪崩光电二极管（APD）的工作原理。深入讨论了暗电流、响应速度、量子效率等关键参数的优化策略，特别关注了高速光通信和生物医学成像中对探测器带宽和噪声性能的要求。 光伏器件（太阳能电池）： 介绍了几种主流光伏电池结构（如叠层电池、钙钛矿电池）的电学模型和光捕获机制，侧重于界面钝化和电荷传输层的优化。 2.3 调制器件与光波导 电光调制器： 重点分析了马赫-曾德尔（M-Z）调制器和载流子注入调制器的结构设计，讨论了调制效率、插入损耗与驱动电压之间的权衡。 光波导与耦合： 介绍了平面光波导和脊形光波导的模式理论，以及光纤到芯片的耦合技术，包括端面耦合和光栅耦合器的设计。 第三部分：先进制造工艺与集成技术 本部分聚焦于光电子芯片的实际制造流程，从材料生长到器件封装的每一个关键环节。 3.1 半导体薄膜生长技术 详细介绍了分子束外延（MBE）和金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术在精确控制薄膜厚度和掺杂轮廓方面的优势与挑战。对异质结构生长过程中应力管理和界面质量控制进行了深入讨论。 3.2 光刻、刻蚀与薄膜沉积 光刻技术： 涵盖了紫外光刻（UV）、深紫外光刻（DUV）以及下一代极紫外光刻（EUV）在亚微米乃至纳米尺度图案转移中的应用。 干法刻蚀： 重点讲解了反应离子刻蚀（RIE）和感应耦合等离子体刻蚀（ICP-RIE），如何实现高深宽比、垂直度的精确控制，这对构建光子晶体结构和波导至关重要。 金属化与欧姆接触： 分析了不同金属-半导体接触的肖特基势垒形成机理，以及退火工艺对降低接触电阻的重要性。 3.3 器件封装与热管理 讨论了从晶圆级测试到最终封装的可靠性问题。包括蝶形封装、TO封装的热沉设计，以及如何通过有效的散热路径降低器件工作温度，保障器件寿命和性能稳定性。 第四部分：器件性能表征与可靠性 本部分提供了光电子器件性能评估的标准方法和工具。 光学表征： 介绍了光谱分析（PL、EL、EL）、光功率测量（绝对和相对）和光束质量分析技术。 电学表征： 涵盖了I-V特性、C-V特性测试，以及高速器件的S参数测量和眼图分析。 可靠性评估： 探讨了加速寿命测试（ALT）方法，重点分析了高温、高湿、高电流密度对器件寿命的影响机制（如热载流子注入、界面迁移）。 总结 《光电子器件设计与制造：从理论到实践》致力于打通光电子学理论研究与工程实践之间的鸿沟，为从事光通信、光计算、固态照明、传感以及新能源等领域的研究人员和工程师提供一本兼具深度与广度的参考手册。本书的特色在于其强调了材料特性与器件工艺之间的内在联系，引导读者在设计初期就充分考虑制造的可行性和成本效益。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我曾以为，一本关于“长波长半导体激光器”的书，其内容无外乎是材料的晶体结构、能带理论，或是PN结的载流子动力学。然而，这本书却以一种极其出人意料的方式，将我带到了一个完全不同的维度。它并没有沉溺于枯燥的理论推导，而是将重点放在了这些激光器“工作”的环境和“思考”的方式上。书中的章节，与其说是介绍器件本身，不如说是在剖析“如何让这些激光器更好地工作”以及“它们在不同任务中的独特表现”。我特别欣赏的是其中关于“性能优化”的论述，作者并没有提供万能的公式，而是通过大量的案例研究，展示了在不同约束条件下，工程师们如何运用智慧来克服技术难题。比如，在讨论热效应时，书中不仅仅是列出热阻和温升公式，而是深入分析了如何在封装设计、散热材料选择，甚至激光器内部结构优化等方面，协同工作以提升器件的稳定性和寿命。这种“整体观”的视角，让我看到了一个工程技术领域是如何通过跨学科的知识融合来不断进步的。书中对于“噪声”的探讨也十分到位，它不仅仅是介绍了随机噪声的来源，更重要的是分析了不同噪声对特定应用的影响，以及如何通过滤波器、反馈控制等手段来抑制它们。这让我觉得，这本书更像是一本“如何与长波长半导体激光器‘对话’并‘驾驭’它们”的实践指南，而非单纯的理论手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来了一次意想不到的学术探险。起初，我以为它会聚焦于某种特定的器件制造工艺，或者仅仅是深入探讨某一类长波长半导体材料的物理特性。然而，它却巧妙地将我引入了一个更广阔的视野。书中涉及到的并非仅仅是激光器的“核心”，而是将其置于一个宏大的系统背景下进行考察。我惊奇地发现，作者花费了相当大的篇幅来阐述这些激光器在实际应用中的“宿命”——它们是如何被整合进复杂的系统，又扮演着怎样的角色。举例来说，在关于光通信的部分，作者并非简单地罗列各种调制格式或损耗模型，而是生动地描绘了长波长半导体激光器如何成为整个通信链路中不可或缺的“心脏”，如何影响着信号的传输距离、带宽以及最终的数据速率。这让我对“长波长”这个概念有了全新的理解，不再仅仅是材料的属性，而是连接了物理基础与工程实现的桥梁。书中对不同应用场景下的“权衡”分析也十分精辟，比如在光谱传感领域，如何根据具体的待测物选择最合适的激光器波长，以及这种选择又如何影响到探测器的设计和整个测量系统的灵敏度。这种从宏观到微观，再从微观到宏观的叙事方式，让我仿佛置身于一个巨大的精密仪器之中，而长波长半导体激光器就是其中一个至关重要的齿轮，它的每一次运转都牵动着整个系统的性能。

评分☆☆☆☆☆

以我的经验来看，关于某一类特定的半导体器件的论述，往往会陷入对技术细节的泥沼，而忽略了其在更广阔领域内的实际意义。然而，这本书却以一种令人耳目一新的方式，将长波长半导体激光器“请出”了象牙塔，将其置于一个充满挑战和机遇的现实世界。书中的章节，与其说是关于激光器的“规格书”，不如说是关于“这些激光器如何‘影响’世界以及‘改变’世界”。我非常欣赏书中关于“产业化进程”的分析。作者并没有简单地列出生产流程，而是深入地探讨了在从实验室研发到大规模生产的过程中，所面临的各种经济、技术和市场挑战，以及行业内的参与者是如何应对这些挑战的。例如，在讨论成本控制时，书中并没有仅仅给出原材料的成本，而是分析了包括研发投入、生产效率、规模效应以及市场竞争等多个因素如何共同影响最终的产品价格。这种“商业化视角”的解读，让我看到了科学技术背后复杂的商业运作。书中关于“标准化与互操作性”的讨论也让我受益匪浅，它让我认识到，一项技术的成功推广，不仅仅取决于其自身性能的优越，更在于能否被广泛接受和集成到现有的生态系统中。这让我觉得，这本书不仅仅是在介绍一项技术，而是在讲述一个技术如何“走向成熟”并“征服市场”的“商业史”。

评分☆☆☆☆☆

我原本抱着一种探索基础科学的态度来阅读这本书，期待它能深入剖析长波长半导体激光器在量子力学层面的各种奇妙现象，或者详细阐述其复杂的能带结构和激射机制。然而，这本书却给我带来了完全不同的阅读体验。它仿佛将我带入了一个充满“可能性”的世界，一个由长波长半导体激光器所“赋能”的未来。书中的章节，与其说是关于器件本身，不如说是关于“这些器件能够‘做什么’以及‘将做什么’”。我尤其被书中关于“新兴应用”的讨论所打动。作者并没有仅仅停留在已有的技术上，而是展望了长波长半导体激光器在未来可能扮演的角色。例如，在生物医学领域，书中探讨了如何利用特定波长的激光来实现更精确的诊断和治疗，例如通过非侵入式血糖监测，或者更高效的癌症治疗。这种“前瞻性”的视角，让我看到了科技发展的无限潜力。书中关于“集成化”的论述也给我留下了深刻的印象，它不仅仅是关于将激光器集成到芯片上，更是关于如何将激光器与其他光学、电子元器件进行协同设计，从而实现更小巧、更高效、功能更强大的系统。这让我觉得，这本书不仅仅是在介绍一项技术，而是在描绘一幅充满希望的未来图景。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我预想的是一段相对枯燥的理论之旅，或许会充斥着复杂的数学公式和抽象的物理概念，用来解释长波长半导体激光器的工作原理。然而，我被这本书的“叙事风格”深深吸引了。它并没有将技术细节堆砌在一起，而是将它们编织成了一个个引人入胜的“故事”。这些故事，与其说是关于激光器本身，不如说是关于“它们是如何被‘创造’和‘应用’的”。书中关于“原型设计”的章节，让我仿佛看到了工程师们在实验室里，通过无数次的实验和试错，一点点地将理论转化为现实的过程。作者并没有简单地给出设计图，而是详细地阐述了在设计过程中遇到的挑战，以及他们是如何克服这些挑战的。比如，在讨论材料选择时，书中并没有仅仅给出各种半导体材料的参数表，而是通过对比不同材料在特定波长范围内的优势和劣势，以及它们对成本、稳定性和性能的影响，来解释为什么会选择某种材料。这种“过程导向”的讲解方式，让我对长波长半导体激光器的“诞生”有了更深刻的理解。书中关于“可靠性工程”的部分也让我耳目一新，它不仅仅是列出各种失效模式，而是详细地分析了这些失效模式的“根源”，以及如何通过预防性措施来延长器件的寿命。这让这本书读起来，更像是一本“创业者的经验分享”，而不是一本“工程师的教科书”。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆