光电转换导论

作者：褚君浩等

书号：9787030665539

丛书名：光电子科学与技术前沿丛书

出版日期：2020-11-01

索书号：TN2/Y357/6

本书围绕光电转换过程，从物质运动形态互相转化的角度介绍光电转换的一般理论体系和科学技术知识，提供了从基础科学知识到工程技术和应用的桥梁。全书共8章，分别为：概述；物质运动形态转换的一般规律；光电转换过程的经典描述；光电跃迁理论；光电转换材料；光电子器件与原理；智能化光电功能系统；最后介绍了光电转换和智慧地球、低碳地球建设，讨论光电信息传感和光电能量转换在建设智慧地球和低碳地球从而实现人类可持续发展中的意义。

目录

丛书序

前言

第1章 概述 001

1.1 智能时代背景下的光电技术 001

1.2 光电转换的物理现象 004

1.3 光电转换规律促进器件技术 010

第2章 物质运动形态转换的一般规律 017

2.1 守恒定律 017

2.1.1 经典力学基础 017

2.1.2 物质运动的微观基础 021

2.2 热力学规律 029

2.2.1 热力学基本概念 029

2.2.2 热力学基本定律 030

2.2.3 状态函数和热力学势 033

2.3 条件和制约 035

2.3.1 力学约束 035

2.3.2 熵增加原理 037

2.3.3 热动平衡判据 039

第3章 光电转换过程的经典描述 042

3.1 响应函数 042

3.2 基本物理过程 053

3.3 经典描述 066

第4章 光电跃迁理论 076

4.1 能带理论 076

4.2 光电跃迁 080

4.2.1 带间直接跃迁过程 085

4.2.2 带间间接跃迁过程 086

4.3 自旋调控 089

4.3.1 自旋的描述 089

4.3.2 Rashba自旋轨道耦合 092

4.3.3 Dresselhaus自旋轨道耦合 092

4.3.4 自旋相关的磁输运现象 093

4.3.5 半导体低维体系的自旋轨道耦合现象 096

第5章 光电转换材料 109

5.1 光电信息材料 109

5.1.1 半导体光电信息材料 109

5.1.2 热释电及铁电材料 111

5.2 光电能量材料 114

5.2.1 无机光电能量材料 114

5.2.2 有机光电能量材料 127

5.3 其他功能材料 131

5.3.1 拓扑结构材料 131

5.3.2 声光和磁光材料 135

第6章 光电子器件与原理 142

6.1 电光器件 142

6.1.1 电光效应 142

6.1.2 Pockels池相位调制器 144

6.2 发光二极管 144

6.2.1 LED分类 145

6.2.2 LED工作原理 145

6.2.3 LED半导体材料 146

6.2.4 LED的特性参数 148

6.3 激光二极管 150

6.3.1 激光二极管受激辐射原理 150

6.3.2 激光二极管特性 152

6.3.3 半导体量子激光器 154

6.4 半导体光电器件 155

6.4.1 光电探测器 155

6.4.2 光电探测的物理效应 156

6.4.3 光电探测器的性能参数与噪声 161

6.4.4 光电探测器类型 168

6.4.5 典型光伏型光电探测器 169

6.4.6 新型光电探测器探索与原理 177

6.5 自旋光电器件 183

第7章 智能化光电功能系统 186

7.1 光电信息获取转换系统 186

7.1.1 红外遥感 187

7.1.2 光纤通信系统 196

7.1.3 光电制导系统 203

7.2 光电能量转换系统 213

7.2.1 太阳能光伏能量转换系统 213

7.2.2 太阳能光热电能量转换系统 218

第8章 光电转换和智慧地球、低碳地球建设 224

8.1 光电信息获取和智慧地球 224

8.2 光电能量转换与低碳地球 228

8.3 光电转换研究展望 233