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现代半导体光电子器件



本书是集成电路新兴领域“十四五”高等教育教材。

本书共分为八章，主要内容有：半导体光电子器件物理基础、半导体发光二极管（LED）、半导体二极管激光器、半导体电光调制器、半导体光电探测器、新型光电探测器、半导体图像传感器、半导体太阳能电池。

本书特点为从基本概念入手、由浅入深；内容涵盖了目前较为常见的几种重要的半导体光电子器件；以图的形式说明基本概念、基本过程。

本书可作为高等学校集成电路设计与集成系统、微电子科学与工程、光电信息科学与工程等有关专业的本科生教材，也可作为在校研究生以及从事半导体光电子器件研发、生产以及应用研究的科技人员的参考书。

作者：
胡辉勇 王利明 苗田 张宁宁
定价：
32.90 元
出版时间：
2025-09-15
ISBN：
978-7-04-064006-9
物料号：
64006-00
读者对象：
高等教育
一级分类：
电气/电子信息/自动化类
二级分类：
电子信息/通信专业课
三级分类：
其他
重点项目：
战略性新兴领域-十四五 高等教育教材
版面字数：
330.00千字
开本：
16开
装帧形式：
平装
页数：
216
最新
印次时间：
2026年06月
  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 半导体光电子器件物理基础
        • 1.1 半导体光吸收机制
          • 1.1.1 光的折射与透射
            • 1.1.2 光吸收系数
              • 1.1.3 本征吸收
                • 1.1.4 其他吸收
                • 1.2 半导体光发射机制与爱因斯坦关系
                  • 1.2.1 本征跃迁与非本征跃迁
                    • 1.2.2 辐射复合与非辐射复合
                      • 1.2.3 半导体中光子和电子相互作用的物理过程
                        • 1.2.4 爱因斯坦关系
                        • 1.3 半导体PN结基本特性
                          • 1.3.1 平衡PN结
                            • 1.3.2 非平衡PN结
                              • 1.3.3 PN结的电流-电压特性
                                • 1.3.4 PN结势垒电容与扩散电容
                                  • 1.3.5 PN结击穿特性
                                  • 1.4 金半接触与异质结接触
                                    • 1.4.1 金半接触的能带结构
                                      • 1.4.2 肖特基接触
                                        • 1.4.3 欧姆接触
                                          • 1.4.4 异质结及其能带结构
                                            • 1.4.5 异质结接触电势差与势垒电容
                                              • 1.4.6 量子阱与超晶格
                                              • 习题
                                              • 第2章 半导体发光二极管（LED）
                                                • 2.1 LED结构及发光原理
                                                  • 2.1.1 LED的基本结构与类型
                                                    • 2.1.2 LED原理
                                                      • 2.1.3 LED电流-电压的关系
                                                        • 2.1.4 LED发光效率
                                                          • 2.1.5 LED响应时间
                                                            • 2.1.6 LED发光亮度
                                                            • 2.2 LED发光光谱与GaAs、GaP系LED
                                                              • 2.2.1 LED发光光谱
                                                                • 2.2.2 GaAs系LED
                                                                  • 2.2.3 GaP系LED
                                                                  • 2.3 蓝光LED与白光LED
                                                                    • 2.3.1 GaN系LED发光基础
                                                                      • 2.3.2 GaN系蓝光LED基本结构
                                                                        • 2.3.3 白光LED
                                                                          • 2.3.4 OLED
                                                                          • 2.4 LED光学结构与封装
                                                                            • 2.4.1 LED光学结构
                                                                              • 2.4.2 LED封装
                                                                              • 2.5 LED的驱动与照明
                                                                                • 2.5.1 LED驱动
                                                                                  • 2.5.2 LED照明
                                                                                  • 习题
                                                                                  • 第3章 半导体二极管激光器
                                                                                    • 3.1 激光
                                                                                      • 3.1.1 激光的特点与类型
                                                                                        • 3.1.2 激光产生条件
                                                                                        • 3.2 二极管激光器工作机制
                                                                                          • 3.2.1 二极管激光器基本结构
                                                                                            • 3.2.2 有源区内粒子数反转分布
                                                                                              • 3.2.3 光波导与有源区光子限定
                                                                                                • 3.2.4 激光振荡（光谐振）
                                                                                                  • 3.2.5 谐振腔损耗与光波调制
                                                                                                  • 3.3 半导体二极管激光器性能参数
                                                                                                    • 3.3.1 阈值增益
                                                                                                      • 3.3.2 阈值电流
                                                                                                        • 3.3.3 电流-电压特性
                                                                                                          • 3.3.4 量子效率
                                                                                                          • 3.4 几种常用的半导体激光器结构
                                                                                                            • 3.4.1 法布里-珀罗腔半导体激光器
                                                                                                              • 3.4.2 分布反馈式半导体激光器
                                                                                                                • 3.4.3 分布布拉格反射式半导体激光器
                                                                                                                  • 3.4.4 垂直腔表面发射激光器
                                                                                                                    • 3.4.5 量子阱激光器
                                                                                                                    • 3.5 半导体异质结激光器
                                                                                                                      • 3.5.1 半导体异质结激光器特点
                                                                                                                        • 3.5.2 可见光半导体激光器
                                                                                                                          • 3.5.3 近红外光半导体激光器
                                                                                                                            • 3.5.4 中红外光半导体激光器
                                                                                                                            • 3.6 半导体激光器的应用
                                                                                                                              • 3.6.1 光纤通信
                                                                                                                                • 3.6.2 激光打印
                                                                                                                                  • 3.6.3 军事应用
                                                                                                                                    • 3.6.4 片上光互连应用
                                                                                                                                      • 3.6.5 其他应用
                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                      • 第4章 半导体电光调制器
                                                                                                                                        • 4.1 半导体电光调制器工作机制
                                                                                                                                          • 4.1.1 泡克尔斯效应和克尔效应
                                                                                                                                            • 4.1.2 弗朗兹-凯尔迪什效应
                                                                                                                                              • 4.1.3 量子限制斯塔克效应
                                                                                                                                                • 4.1.4 等离子色散效应
                                                                                                                                                • 4.2 电光调制器性能指标
                                                                                                                                                  • 4.2.1 调制带宽
                                                                                                                                                    • 4.2.2 调制深度
                                                                                                                                                      • 4.2.3 插入损耗
                                                                                                                                                        • 4.2.4 比特能耗
                                                                                                                                                          • 4.2.5 光学带宽
                                                                                                                                                          • 4.3 几种半导体电光调制结构
                                                                                                                                                            • 4.3.1 Si基电光调制器
                                                                                                                                                              • 4.3.2 InP基电光调制器
                                                                                                                                                                • 4.3.3 基于半导体量子阱结构的电光调制器
                                                                                                                                                                  • 4.3.4 其他电光调制器
                                                                                                                                                                  • 习题
                                                                                                                                                                  • 第5章 半导体光电探测器
                                                                                                                                                                    • 5.1 光电探测器的噪声
                                                                                                                                                                      • 5.1.1 噪声来源
                                                                                                                                                                        • 5.1.2 等效噪声带宽与功率
                                                                                                                                                                        • 5.2 光电导效应与光电导探测器
                                                                                                                                                                          • 5.2.1 光电导效应
                                                                                                                                                                            • 5.2.2 光电导探测器
                                                                                                                                                                              • 5.2.3 常见的光电导材料
                                                                                                                                                                              • 5.3 光电导探测器光电特性
                                                                                                                                                                                • 5.3.1 光电导与光电流灵敏度
                                                                                                                                                                                  • 5.3.2 光电导量子效率与增益
                                                                                                                                                                                    • 5.3.3 光电导弛豫
                                                                                                                                                                                    • 5.4 光电二极管探测器
                                                                                                                                                                                      • 5.4.1 光电二极管探测器基本结构与工作机制
                                                                                                                                                                                        • 5.4.2 光电二极管探测器的光电特性
                                                                                                                                                                                          • 5.4.3 光电二极管的等效电路
                                                                                                                                                                                            • 5.4.4 截止频率
                                                                                                                                                                                            • 5.5 PIN型光电二极管探测器
                                                                                                                                                                                              • 5.5.1 PIN型光电二极管探测器结构
                                                                                                                                                                                                • 5.5.2 PIN型光电二极管探测器电场分布
                                                                                                                                                                                                  • 5.5.3 PIN型光电二极管探测器的量子效率
                                                                                                                                                                                                  • 5.6 肖特基光电探测器与色敏二极管
                                                                                                                                                                                                    • 5.6.1 肖特基光电探测器
                                                                                                                                                                                                      • 5.6.2 色敏光电二极管
                                                                                                                                                                                                      • 5.7 光电晶体管与光电场效应晶体管
                                                                                                                                                                                                        • 5.7.1 光电晶体管
                                                                                                                                                                                                          • 5.7.2 光电场效应晶体管
                                                                                                                                                                                                          • 习题
                                                                                                                                                                                                          • 第6章 新型光电探测器
                                                                                                                                                                                                            • 6.1 雪崩光电二极管探测器
                                                                                                                                                                                                              • 6.1.1 雪崩光电二极管探测器的结构与工作机制
                                                                                                                                                                                                                • 6.1.2 雪崩光电二极管探测器的倍增因子
                                                                                                                                                                                                                  • 6.1.3 雪崩光电二极管探测器的信噪比
                                                                                                                                                                                                                    • 6.1.4 Si基雪崩光电二极管探测器
                                                                                                                                                                                                                      • 6.1.5 单光子雪崩光电二极管SPAD（single-photon avalanch diode）探测器
                                                                                                                                                                                                                      • 6.2 多物理机制增强型光电探测器
                                                                                                                                                                                                                        • 6.2.1 陷光效应增强型光电探测器
                                                                                                                                                                                                                          • 6.2.2 等离共振增强型光电探测器
                                                                                                                                                                                                                            • 6.2.3 静电效应增强型光电探测器
                                                                                                                                                                                                                            • 6.3 Ge基近红外光电探测器
                                                                                                                                                                                                                              • 6.3.1 Ge基近红外PIN型光电探测器
                                                                                                                                                                                                                                • 6.3.2 Ge基近红外SACM型雪崩光电探测器
                                                                                                                                                                                                                                  • 6.3.3 Ge基近红外单光子雪崩光电探测器
                                                                                                                                                                                                                                  • 6.4 新型二/三维异质结型光电探测器
                                                                                                                                                                                                                                    • 6.4.1 二维半异体材料的光电特性
                                                                                                                                                                                                                                      • 6.4.2 二/三维异质结型光电探测器
                                                                                                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                                                                                                      • 第7章 半导体图像传感器
                                                                                                                                                                                                                                        • 7.1 CCD器件的基本结构
                                                                                                                                                                                                                                          • 7.2 CCD器件电荷存储与转移
                                                                                                                                                                                                                                            • 7.2.1 电荷存储
                                                                                                                                                                                                                                              • 7.2.2 电荷传输
                                                                                                                                                                                                                                              • 7.3 CCD器件电荷注入与检测
                                                                                                                                                                                                                                                • 7.3.1 电荷的光注入
                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.3.2 电荷的电注入
                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.3.3 电荷的检测（输出）
                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.4 CCD性能参数
                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.4.1 电荷转移损失率
                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.4.2 工作频率
                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.5 CCD电极基本结构
                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.5.1 降低电极间势垒而发展的结构
                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.5.2 简化的驱动结构
                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.6 电荷耦合摄像器件
                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.6.1 CCD摄像工作原理
                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.6.2 CCD基本特性参数
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.6.3 CCD在信号处理领域的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.7 CMOS 图像传感器
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.7.1 CMOS图像传感器的独特优势
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.7.2 CMOS图像传感器像素单元基本结构
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.7.3 CMOS图像传感器系统结构
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第8章 半导体太阳能电池
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.1 太阳光谱与大气光学质量
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.1.1 太阳光谱
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.1.2 大气光学质量
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.2 半导体光伏效应
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.2.1 半导体PN结光伏效应
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2.2 太阳能电池基本结构及原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.3 Si太阳能电池基本性能参数
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.3.1 短路电流与开路电压
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.3.2 太阳能电池转换效率与填充因子
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.3.3 半导体太阳能电池光谱响应与温度特性
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.4 半导体太阳能电池的等效电路与光电转换效率提升措施
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.4.1 半导体太阳能电池的等效电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.4.2 影响光电转换效率的因素
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.4.3 提升光电转换效率的措施
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.5 单晶Si太阳能电池的制造技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.5.1 高效太阳能电池单元结构部分
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.5.2 单晶Si太阳能电池制造技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.5.3 单晶Si太阳能电池光伏电站
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.6 GaAs太阳能电池
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.6.1 Ⅲ-Ⅴ族化合物材料性质
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.6.2 GaAs单结太阳能电池
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.6.3 GaAs系叠结太阳能电池
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.6.4 InGaN系太阳能电池
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.7 钙钛矿太阳能电池
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.7.1 钙钛矿材料性质
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.7.2 钙钛矿太阳能工作原理及电池结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.7.3 其他结构太阳能电池
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 符号对照表

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    相关图书

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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    39.80 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    收藏
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    微电子器件可靠性（第2版）
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    贾新章、刘红侠、游海龙、恩云飞、郑雪峰
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    45.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    游海龙 贾新章 李聪 张丽 王冲 胡辉勇
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    49.90 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    宋朝晖 李君 主编；常州市高等职业教育园区管理委员会 快克智能装备股份有限公司 组编
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    49.80 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    收藏
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    光子学器件研究专题二十讲
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    张新亮,郜定山,黄庆忠,施雷,陈云天,张诚,张驰,徐竞,舒学文,董建绩,余宇,于源,周海龙,陈燎,温兴林,李德慧,李培宁,邵明
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    99.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    主编 黄如，副主编 孙伟锋、蒋玉龙
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    68.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    主编：郝跃，副主编：胡辉勇、徐静平、贾新章、郑雪峰
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    99.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    缪向水 主编 程晓敏 副主编
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    42.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    收藏
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