光电材料与器件

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丛书名：普通高等教育电子电气信息类应用型本科系列规划教材

• 作者：主编韩涛, 曹仕秀, 杨鑫
• 出版时间：2017/1/1
• ISBN：9787030516725
• 出 版 社：科学出版社

适用读者:高等院校工科类光信息科学与技术、信息显示与光电技术、光电信息工程、光电子材料与器件等专业本科生或研究生，相关专业科研人员和工程技术人员

• 中图法分类：TN204 
• 页码：253
• 纸张：胶版纸
• 版次：1
• 开本：16K
• 字数：(单位：千字)

内容简介

本书主要介绍光电材料的基本理论、物理特性，光电元器件制备技术、工作原理、最新应用，光电材料与器件技术的最新进展及与其他技术的关联等。

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目 录

目录
第1章 绪论 1
1.1 光电子技术简介 1
1.1.1 光电子技术发展历程 1
1.1.2 光电子技术相关概念 2
1.2 光电材料与器件的概念、地位及作用 3
1.2.1 光电材料与器件的基本概念 3
1.2.2 光电材料与器件在光电技术中的地位与作用 4
1.3 本书的理论基础 4
1.3.1 光电转换材料与器件 4
1.3.2 电光转换材料与器件 5
1.3.3 透明导电材料 6
参考文献 6
第2章 光电材料理论基础 7
2.1 能带理论 7
2.1.1 晶体的薛定谔方程及其近似解 7
2.1.2 布洛赫定理 10
2.1.3 周期性边界条件 11
2.1.4 能带及其一般特性 12
2.1.5 布里渊区 14
2.1.6 金属、半导体和绝缘体 15
2.1.7 电子、空穴和载流子 17
2.2 材料中的光吸收过程 18
2.2.1 基本吸收 19
2.2.2 允许和禁戒的直接跃迁 20
2.2.3 间接跃迁 21
2.2.4 激子 24
2.3 光电效应 25
2.3.1 外光电效应 25
2.3.2 光电导效应 28
2.3.3 光生伏特 31
2.3.4 温差电效应 35
2.3.5 热释电效应 36
2.3.6 光子牵引效应 36
参考文献 37
第3章 微纳光电材料及器件 38
3.1 纳米光电材料及器件 38
3.1.1 纳米光电材料 38
3.1.2 纳米光电器件 39
3.2 光子晶体及光子晶体器件 41
3.2.1 光子晶体的结构 42
3.2.2 光子晶体的基本特性 42
3.2.3 光子晶体器件 43
3.3 超材料及相关器件 46
3.3.1 超材料 46
3.3.2 负折射率材料及器件 46
3.3.3 隐身斗篷 49
3.4 表面等离子体激元及器件 52
3.4.1 基本原理及性质 52
3.4.2 表面等离子体光波导 53
3.4.3 表面等离子体共振传感器 54
参考文献 56
第4章 半导体发光材料与器件 58
4.1 半导体发光材料晶体导论 58
4.1.1 晶体结构 58
4.1.2 缺陷及其对发光的影响 62
4.1.3 能带结构 62
4.1.4 半导体发光材料的条件 66
4.2 半导体对光的吸收 68
4.2.1 半导体对光的吸收机构分类 68
4.2.2 半导体光吸收理论 69
4.3 半导体的激发与发光 71
4.3.1 PN结及其特性 71
4.3.2 注入载流子的复合 76
4.4 发光二极管照明技术 80
4.4.1 LED基本特性 80
4.4.2 LED发光原理 82
4.4.3 LED特性参数 83
4.4.4 LED驱动技术 88
4.4.5 LED应用 90
4.5 有机材料光致发光和电致发光 91
参考文献 96
第5章 无机光致发光材料 97
5.1 无机光致发光 97
5.1.1 光致发光过程 97
5.1.2 光辐射返回基态：发光 98
5.1.3 非辐射返回基态 99
5.2 荧光粉发光原理 99
5.2.1 基本概念 100
5.2.2 荧光粉的特性 101
5.3 荧光粉的发展历史和现状 103
5.3.1 荧光灯用荧光粉的发展历史 103
5.3.2 稀土三基色荧光粉 104
5.3.3 白光LED荧光粉 108
5.4 荧光粉的主要制备方法 110
5.4.1 高温固相法 110
5.4.2 燃烧合成法 112
5.4.3 溶剂（水）热法 112
5.4.4 溶胶-凝胶法 113
5.4.5 沉淀法 115
5.4.6 喷雾热解法 115
5.4.7 微乳液法 117
5.4.8 高分子网络凝胶法 117
5.4.9 微波法 117
参考文献 118
第6章 LED封装技术 120
6.1 LED封装方式 120
6.1.1 引脚式封装 121
6.1.2 表面贴装式封装 121
6.1.3 功率型封装 122
6.1.4 集成式多芯片器件封装 122
6.1.5 其他封装方式 123
6.2 LED封装工艺 124
6.3 LED封装材料与设备 127
6.3.1 LED封装材料 127
6.3.2 LED封装设备 132
6.4 荧光粉涂覆技术 136
6.4.1 调荧光粉 137
6.4.2 荧光粉涂覆 138
6.5 LED散热技术 139
6.5.1 热量来源 139
6.5.2 热量对LED的影响 140
6.5.3 LED的散热机制及解决方案 140
6.6 LED光学结构 145
6.6.1 LED光转化结构 146
6.6.2 LED配光结构 146
6.6.3 LED封装仿真与设计 147
6.7 功率型LED封装关键技术149
参考文献 153
第7章 透明导电材料 155
7.1 透明导电薄膜简介 155
7.2 代表性的TCO材料 156
7.3 TCO的导电性 157
7.3.1 TCO的导电原理 157
7.3.2 能带、轨域与迁移率 158
7.3.3 N型与P型TCO 158
7.3.4 载流子的生成 159
7.3.5 TCO的导电性与温度及载流子浓度的关系 160
7.3.6 TCO中的载流子散射与电阻的关系 162
7.4 TCO的光学性质 163
7.4.1 TCO的透光原理 163
7.4.2 电浆振动与电浆频率 163
7.4.3 布尔斯坦-莫斯效应 164
7.4.4 载流子浓度与透光性 165
7.5 透明导电材料技术 165
7.5.1 ITO 167
7.5.2 其他导电与透明的折中方案 167
7.5.3 软性ITO薄膜 169
7.5.4 纳米银线 171
参考文献 174
第8章 触控屏 175
8.1 触控技术的发展 175
8.1.1 触控技术的产生 175
8.1.2 触摸屏的定义 176
8.1.3 触摸屏的分类 177
8.2 电阻触摸屏 177
8.3 电容触摸屏 179
8.3.1 表面电容触摸屏 179
8.3.2 投射电容式触摸屏 180
8.4 其他触控技术 182
8.4.1 红外线技术触摸屏 182
8.4.2 表面声波式触摸屏 183
8.5 触控技术前沿 184
8.5.1 嵌入式触摸屏 184
8.5.2 force touch技术 185
8.5.3 柔性触控技术 186
8.6 触摸屏生产工艺介绍 187
8.6.1 玻璃式触摸屏的生产工艺 187
8.6.2 薄膜式触摸屏的生产工艺 191
8.6.3 薄膜触摸屏黄光工艺流程 194
8.7 电容式触摸屏生产设备和材料 195
8.7.1 电容式触摸屏主要生产设备 195
8.7.2 电容式触摸屏生产辅助材料 198
参考文献 200
第9章 显示屏 201
9.1 显示技术简介 201
9.2 显示器的工作原理及特点 203
9.2.1 阴极射线管显示器 203
9.2.2 液晶显示器 203
9.2.3 等离子体显示器 204
9.2.4 有机电致发光显示器 204
9.2.5 LED显示器 205
9.2.6 OLED显示器 205
9.3 TFT-LCD的器件结构和工作原理 206
9.3.1 液晶材料及其性能特点 207
9.3.2 panel板的结构及其工作原理 208
9.3.3 背光源的结构及其原理 210
9.4 TFT-LCD材料技术及工艺技术 212
9.4.1 TFT-LCD材料技术 212
9.4.2 TFT-LCD工艺技术 219
9.5 OLED显示屏 225
9.5.1 OLED显示原理及应用 225
9.5.2 OLED器件制备 226
9.5.3 OLED的优缺点分析 227
9.5.4 OLED的驱动方式 227
9.5.5 OLED产业面临的挑战 229
参考文献 230
第10章 太阳能电池材料及应用 231
10.1 光伏技术与太阳能电池 231
10.1.1 太阳能电池的发展历程 231
10.1.2 太阳能电池原理 232
10.1.3 太阳能电池的分类 236
10.2 晶硅太阳能电池 236
10.2.1 多晶硅薄膜太阳能电池 236
10.2.2 非晶硅薄膜太阳能电池 237
10.3 化合物半导体薄膜电池 238
10.3.1 CdTe太阳能电池 238
10.3.2 CIGS太阳能电池 241
10.3.3 GaAs太阳能电池 245
10.4 新型太阳能电池 247
10.4.1 染料敏化太阳能电池 247
10.4.2 有机薄膜太阳能电池 249
10.4.3 钙钛矿太阳能电池 251
参考文献 253