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光子学是与电子学平行的科学.半导体光子学是以半导体为介质的光子学,专门研究半导体中光子的行为和性能,着重研究光的产生？传输？控制和探测等特性,进一步设计半导体光子器件的结构,分析光学性能及探索半导体光子系统的应用.本书分为13章,包括光子材料？异质结构和能带？辐射复合发光和光吸收？光波传输模式;超晶格和量子阱？发光管？激光器？探测器？光波导器件和太阳能电池等光子器件的工作原理;器件结构和特性以及光子晶体？光子集成等方面.作者在 大学(原研究生院)兼职教学18年,本书以该课程的讲义为基础历时3年写成,力求对半导体光子学的基本概念？光子器件的物理内涵和前沿研究的发展趋势作深入的描述和讨论,尽可能地提供明晰的物理图像和翔实的数据与图表.

序

前言

第1章 引言

1.1 信息时代的前沿学科——光子学

1.2 电子和光子的比较

1.3 半导体电子学的发展历程

1.4 半导体光子学的发展历程

1.5 本书的内容

参考文献

第2章 半导体光子材料

2.1 引言

2.2 半导体光子材料

2.2.1 半导体光子材料的基本特性

2.2.2 半导体光子材料的晶体结构

2.3 半导体的晶格匹配和失配

2.3.1 临界厚度

2.3.2 晶格失配度

2.4 半导体固溶体

2.5 重要的半导体固溶体

2.5.1 AlxGa1-xAs

2.5.2 GaxIn1-xPyAs1-y

2.5.3 （AlxGa1-x）yIn1-yP

2.5.4 GexSi1-x

2.6 半导体光子材料的折射率

2.7 结束语

参考文献

第3章 半导体异质结构

3.1 引言

3.2 半导体异质结概念

3.3 能带的形成

3.4 半导体异质结构的能带图

3.4.1 半导体的E-k关系能带图

3.4.2 安德森能带模型

3.5 几种异质结的能带图

3.5.1 异型异质结的能带图

3.5.2 异型突变异质结

3.5.3 缓变异质结

3.5.4 同型突变异质结

3.5.5 双异质结

3.6 异质结的电学性质

3.6.1 异质结的伏-安特性

3.6.2 异质结的电容-电压特性

3.6.3 异质结对载流子的限制作用

3.6.4 异质结的高注入比

3.6.5 异质结的超注入现象

3.7 异质结的光学特性

3.7.1 异质结对光的限制作用

3.7.2 窗口效应

3.8 结束语

参考文献

第4章 介质波导

4.1 引言

4.2 光的反射和折射

4.2.1 反射定律

4.2.2 折射定律

4.2.3 反射率和透射率

4.2.4 布儒斯特定律

4.2.5 临界角和全反射

4.3 电磁场理论

4.3.1 麦克斯韦方程

4.3.2 波动方程

4.3.3 平面波

4.3.4 有损耗的介质中的平面波

4.4 辐射模、衬底模和波导模

4.5 平板介质波导

第5章 半导体中的光发射和光吸收

第6章 半导体发光二极管

第7章 半导体激光器

第8章 量子阱、分布反馈、垂直腔面发射激光器和半导体光放大器

第9章 光波导器件

0章 半导体光电探测器

1章 太阳能电池

2章 半导体光子晶体

3章 半导体光子集成

索引第4章 介质波导

4.1 引言

4.2 光的反射和折射

4.2.1 反射定律

4.2.2 折射定律

4.2.3 反射率和透射率

4.2.4 布儒斯特定律

4.2.5 临界角和全反射

4.3 电磁场理论

4.3.1 麦克斯韦方程

4.3.2 波动方程

4.3.3 平面波

4.3.4 有损耗的介质中的平面波

4.4 辐射模、衬底模和波导模

4.5 平板介质波导

第5章 半导体中的光发射和光吸收

第6章 半导体发光二极管

第7章 半导体激光器

第8章 量子阱、分布反馈、垂直腔面发射激光器和半导体光放大器

第9章 光波导器件

0章 半导体光电探测器

1章 太阳能电池

2章 半导体光子晶体

3章 半导体光子集成

索引

余金中，研究员、教授、博士生导师。1965年中国科学技术大学毕业，1967年 研究生毕业，1991年获日本大阪大学工学博士学位。 半导体研究所研究员、博士生导师，同时任 大学、华中科技大学、南昌大学等兼职教授。作为访问学者在美国、德国和日本工作过。

长期从事半导体光电子学的研究，包括激光二极管、低能等离子体刻蚀微纳加工和硅光子学等。在 外先后发表400多篇论文，出版《半导体光电子技术》、《硅光子学》等著作，指导培养了30多名博士和硕士。

先后获得 、 、北京市的各种奖励10多次，其中 科技进步二等奖和 科技进步二等奖各两次。2001年以来获得 研究生导师和研究生院 教师等奖励四次，2012年获得 和日本理化学研究所联合颁发的 合作功劳者奖，2012年《半导体光子学》获评 大学数字精品课程。

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