Ultrafast Dynamics and Laser Action of Organic Semiconductors pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Vardeny, Zeev Valy 编

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 151.36

装帧:

isbn号码:9781420072815

丛书系列:

图书标签:

Organic semiconductors
Ultrafast spectroscopy
Laser physics
Photophysics
Materials science
Optoelectronics
Nonlinear optics
Charge carrier dynamics
Exciton dynamics
Organic lasers

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具体描述

Spurred on by extensive research in recent years, organic semiconductors are now used in an array of areas, such as organic light emitting diodes (OLEDs), photovoltaics, and other optoelectronics. In all of these novel applications, the photoexcitations in organic semiconductors play a vital role. Exploring the early stages of photoexcitations that follow photon absorption, "Ultrafast Dynamics and Laser Action of Organic Semiconductors" presents the latest research investigations on photoexcitation ultrafast dynamics and laser action in pi-conjugated polymer films, solutions, and microcavities. In the first few chapters, the book examines the interplay of charge (polarons) and neutral (excitons) photoexcitations in pi-conjugated polymers, oligomers, and molecular crystals in the time domain of 100 fs - 2 ns. Summarizing the state of the art in lasing, the final chapters introduce the phenomenon of laser action in organics and cover the latest optoelectronic applications that use lasing based on a variety of cavities, such as distributed feedback-type cavity. With contributions from a host of renowned international experts, this book explores the underlying processes in both existing and potential organic optoelectronic applications. It provides a broad overview of the scientific debate in the field of photophysics in organic semiconductors.

好的，这是一份关于《Ultrafast Dynamics and Laser Action of Organic Semiconductors》一书的详细图书简介，内容不涉及该书的具体信息： --- 《先进功能材料的瞬态光谱学：从分子到宏观系统的演化》作者：[此处为虚构作者姓名，例如：张伟, 李明] 出版社：[此处为虚构出版社名称，例如：科学前沿出版社] ISBN：[此处为虚构ISBN号，例如：978-1-23456-789-0] 图书简介本书深入探讨了先进功能材料在受激光照或电场激发下，其内在物理和化学过程的瞬态演化行为。聚焦于半导体、光敏聚合物、以及新型量子点复合体等关键材料体系，本书旨在提供一个从皮秒到纳秒时间尺度上理解材料响应特性的理论框架与实验方法论。第一部分：瞬态动力学的基础理论与测量技术本书的开篇部分奠定了理解材料瞬态行为的理论基础。我们首先回顾了时间分辨光谱学，特别是瞬态吸收光谱（TA）和时间分辨荧光光谱（TRPL）在研究电子-空穴载流子、激子以及极化激元动力学中的核心作用。重点阐述了泵浦-探测（Pump-Probe）实验装置的设计原理，以及如何通过精密的飞秒激光系统实现对超快过程的精确捕获。理论层面，本书详述了基于密度矩阵理论（Density Matrix Theory）和玻尔兹曼输运方程（Boltzmann Transport Equation）的载流子弛豫模型。我们详细分析了光致激发态的寿命、载流子之间的库仑相互作用、以及晶格振动（声子）对激发态能量耗散的贡献。书中特别引入了准粒子理论在描述材料内部激发态演化中的应用，解释了激发态能量如何通过非辐射跃迁和热弛豫转化为热能。第二部分：无机半导体中的载流子输运与界面效应在无机半导体领域，本书集中讨论了III-V族化合物半导体和钙钛矿材料中的载流子动力学。在III-V族材料（如GaAs/AlGaAs异质结）中，我们着重分析了载流子在异质结界面处的输运行为。通过对不同量子阱厚度结构的瞬态光谱研究，揭示了界面陷阱态对载流子寿命和迁移率的决定性影响。详细讨论了界面散射机制，包括界面粗糙度导致的声子辅助散射，以及载流子在能带倾斜区域的漂移过程。对于混合阳离子钙钛矿材料，本书探讨了它们在光照下的结构演化和电荷分离效率。钙钛矿材料中普遍存在的慢速离子迁移现象，如何影响其光电转换效率，是本书关注的重点。我们通过结合瞬态电导测量和光谱学数据，构建了描述离子/电子协同动力学的耦合模型，尤其关注了光照诱导的相分离动力学。第三部分：有机半导体与聚合物体系的激发态特性第三部分是本书的核心内容之一，聚焦于基于碳的软物质系统。有机半导体，如小分子和共轭聚合物，由于其分子间的弱相互作用和复杂的构象变化，展现出独特的激发态行为。我们深入探讨了激子（Exciton）动力学。有机半导体中，激子结合能较高，需要详细区分单重态（Singlet）和三重态（Triplet）激子的产生、弛豫和湮灭过程。书中详细介绍了如何利用斯托克斯位移光谱和三重态-三重态湮灭（TTA）分析来量化这些过程的速率常数。对于聚合物体系，构象弛豫和链间电荷转移（CT）是关键。本书分析了聚合物链在光激发后，其局部刚性（如扭曲或伸直）如何影响电子的离域化路径。我们还讨论了溶液和固态薄膜中，激子解离和电荷分离的机制。特别关注了施主-受主（D-A）界面处，电荷转移态（CT State）的形成时间尺度及其对光电转换效率的上限影响。此外，本书还包括了对极化激元（Polarons）在有机半导体中动力学行为的研究。极化激元作为局域化的电荷-晶格耦合激发态，其形成和迁移是理解高导电性材料的关键。第四部分：光与物质相互作用的非线性响应本书的最后一部分转向更高级的光与物质相互作用现象。我们探讨了材料在强光场下的非线性光学响应，特别是二阶和三阶非线性过程。针对有机和无机材料，本书详细阐述了二阶谐波产生（SHG）和倍频产生（DFG）在探测材料非中心对称结构和界面极化方面的应用。我们分析了激发强度依赖性光谱，以揭示材料的本征非线性系数。在三阶非线性光学方面，本书重点讨论了四波混频（FWM）技术在分辨不同时间尺度上相互作用机制方面的能力。对于涉及共振增强的有机分子，我们分析了饱和吸收（SA）和光致克尔效应等现象，并将其与材料的电子能带结构和分子偶极矩联系起来。结论与展望本书综合了固体物理、分子光谱学和材料科学的前沿知识，为读者提供了一套系统性的工具箱，用于解析先进功能材料在皮秒至纳秒时间尺度上的复杂动力学过程。理解这些瞬态过程是设计下一代高效能光电器件（如太阳能电池、光电探测器和先进显示技术）的基石。本书不仅面向具有扎实物理基础的研究生和科研人员，也为从事材料设计与器件优化的工程师提供了关键的理论指导。 ---