紫外光电子器件——氮化物技术及应用
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作者(德)迈克尔·尼塞尔(Michael Kneissl)，延斯·拉斯（Jens Rass) 主编
出版社化学工业出版社
ISBN9787122303592
出版时间2018-02
装帧平装
开本16开
纸张胶版纸
定价198元
货号25243352
上书时间2024-07-14
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【编辑推荐】:
1. 本书系统性地总结了全球紫外光电子器件的研究进展。详细介绍了用于紫外光电子的氮化物衬底、外延、材料物理以及紫外发光二管、激光器以及紫外探测器的制备。
2. 由德国柏林工业大学固体物理研究所的Michael Kneissl教授和Jens Rass教授召集德国、美国、日本、爱尔兰等近50名全球知名专家共同编写。
3. 除基础理论外，本书精心选择紫外光电子的重点应用领域加以详述：(1)UVA光谱范围内的重要应用包括UV固化和紫外感测；(2)UV-B的关键应用是光疗，特别是牛皮癣和白癜风的治疗，以及植物生长照明例如靶向触发次生植物代谢物；(3)UVC的大规模应用是水净化例如使用端系统，废水处理和回收，以及医疗器械和食品的消毒。
【内容简介】:
本书全面介绍了基于Ⅲ族氮化物的紫外LED、激光器和探测器的*技术，涵盖不同的衬底及外延方法，InAlGaN材料的光学、电学和结构特性以及各种光电子器件，如UV-LED、紫外激光器和紫外日盲探测器。此外，综述了紫外发光器件和探测的一些关键应用领域，包括水净化、光疗、气敏、荧光激发、植物生长照明和UV固化。本书含有大量翔实的图表和参考文献，可供读者进一步了解和认识氮化物紫外光电器件及其应用。本书由德国、美国、日本、爱尔兰等国的知名专家共同执笔，各章的作者都在相关领域有着丰富的经验，其对技术发展的独到见解，能够开拓读者思路，为国内氮化物紫外光电子器件的发展提供借鉴和参考。本书可供电气工程、材料科学、物理学研究生层次的学生、研究人员和科学家，以及将紫外发光器件和探测器用到各种领域的开发人员参考。
【作者简介】:
段瑞飞，中国科学院半导体研究所博士，北京中科优唯科技有限公司副总经理，氮化物半导体物理、材料、器件以及应用十多年研究经验，致力于氮化物深紫外LED的产业化。王军喜，研究员，博导，中国科学半导体照明研发中心副主任，带领团队在国内shou先制备出深紫外LED专用设备，开拓性实现国内300nm以下毫瓦LED器件，填补了国内在该领域的空白。李晋闽，原中国科学院半导体研究所所长，科技部“半导体照明联合创新国家重点实验室”主任，“国家半导体照明研发及产业联盟”研发主席兼“联盟标准化委员会”主任。半导体照明外延、芯片及应用集成技术团队的发起人和领导者。
【目录】:
第1章氮化物紫外光电子器件技术及应用概述/001
摘要001
1.1背景002
1.2UV发光器件及其应用003
1.3UV-LED的*技术和未来挑战004
1.4UV-LED的主要参数和器件性能007
1.5缺陷对UV-LED IQE的作用008
1.6UV-LED的电注入效率和工作电压010
1.7UV-LED的光提取011
1.8UV-LED的热管理与退化012
1.9展望013
1.10小结014
致谢015
参考文献015
第2章AlN体衬底的生长与性能/025
摘要025
2.1AlN晶体的特性与历史026
2.2PVT法生长AlN体单晶：理论027
2.3PVT法生长AlN体单晶：技术029
2.4籽晶生长与晶体长大031
2.5PVT生长AlN体单晶的结构缺陷033
2.6AlN衬底的杂质及相应性质034
2.7结论与展望037
致谢038
参考文献038
第3章蓝宝石衬底上氮化物UV发光器件用AlGaN层气相外延/044
摘要044
3.1简介045
3.2MOVPE生长Al(Ga)N缓冲层046
3.3减少MOVPE生长Al(Ga)N层TDD的技术048
3.4HVPE生长AlGaN层050
3.4.1HVPE技术基础050
3.4.2衬底的选择053
3.4.3HVPE选择生长AlGaN层结果054
3.5小结062
致谢063
参考文献063
第4章AlN/AlGaN生长技术和高效DUV-LED开发/067
摘要067
4.1简介068
4.2DUV-LED研究背景068
4.3蓝宝石衬底上高质量AlN的生长技术073
4.4内量子效率(IQE)的显著提高076
4.5222～351nm AlGaN和InAlGaN DUV-LED080
4.6电注入效率(EIE)通过MQB的增加086
4.7未来高光提取效率(LEE)的LED设计092
4.8小结098
参考文献098
第5章位错和点缺陷对近带边发射AlGaN基DUV发光材料内量子效率的影响/101
摘要101
5.1简介103
5.2实验细节104
5.3杂质和点缺陷对AlN近带边发光动力学的影响107
5.4AlxGa1-xN薄膜的近带边有效辐射寿命112
5.5硅掺杂及引起的阳离子空位形成对AlN模板上生长Al0.6Ga0.4N薄膜近带边发光的发光动力学影响113
5.6小结117
致谢118
参考文献118
第6章UV-LED的光偏振和光提取/122
摘要122
6.1紫外LED光提取123
6.2光偏振125
6.2.1影响AlGaN层光偏振开关的因素127
6.2.2光学偏振与衬底方向的关系130
6.2.3光学偏振对光提取效率的影响132
6.3改善光提取的概念134
6.3.1接触材料与设计134
6.3.2表面制备138
6.3.3封装144
参考文献145
第7章半导体AlN衬底上高性能UVC-LED的制造及其使用点水消毒系统的应用前景/151
摘要151
7.1简介153
7.1.1UVC光源类型153
7.1.2什么是UVC光？153
7.1.3紫外杀菌如何工作？155
7.2AlN衬底上UVC LED的制造156
7.3提升POU水消毒用的UVC-LED性能增益162
7.3.1UVT效应162
7.3.2设计灵活性164
7.3.3流动单元建模165
7.3.4流动分析案例165
7.3.5UVC光的使用168
参考文献169
第8章AlGaN基紫外激光二管/171
摘要171
8.1简介172
8.2AlN体材上的*材料质量生长174
8.2.1AlN体衬底174
8.2.2同质外延AlN174
8.2.3AlGaN激光器异质结构175
8.2.4多量子阱有源区176
8.3宽带隙AlGaN材料的大电流能力177
8.4大电流水平下的高注入效率180
8.5光泵浦UV激光器183
8.6紧凑深紫外Ⅲ-N激光器的其他概念186
8.6.1电子束泵浦激光器186
8.6.2InGaN基VECSEL 二次谐波产生187
8.7小结187
致谢188
参考文献188
第9章日盲和可见光盲AlGaN探测器/192
摘要192
9.1简介193
9.2光电探测器基础195
9.2.1特征参数与现象195
9.2.2各种类型的半导体光电探测器202
9.3Ⅲ族氮化物用于固态UV光电检测211
9.3.1AlGaN基光电导体213
9.3.2AlGaN基MSM光电探测器213
9.3.3AlGaN基肖特基势垒光电二管214
9.3.4AlGaN基PIN光电二管215
9.3.5AlGaN基雪崩光电探测器217
9.3.6AlGaN基光阴219
9.3.7高度集成的Ⅲ氮族器件220
9.4宽禁带光电探测器现状221
9.5小结223
参考文献224
第10章紫外LED水消毒应用/234
摘要234
10.1简介235
10.2紫外消毒的基本原则235
10.2.1影响紫外能流的因素237
10.2.2紫外反应器性能的建模与验证239
10.3案例分析240
10.3.1测试紫外LED的实验设置提案241
10.3.2测试条件243
10.3.3使用紫外LED测试的结果246
10.4紫外LED水消毒应用潜力251
致谢252
参考文献252
第11章紫外发光器件皮肤病光疗应用/256
摘要256
11.1简介257
11.2紫外光疗的光源257
11.2.1自然日光258
11.2.2气体放电灯259
11.2.3激光器261
11.2.4UV-LED261
11.3皮肤紫外光疗的变化262
11.3.1补骨脂素加UVA(PUVA)治疗262
11.3.2宽谱UVB(BB-UVB)治疗263
11.3.3窄谱UVB(NB-UVB)治疗264
11.3.4UVA-1治疗265
11.3.5靶向紫外光疗265
11.3.6体外光化学治疗(ECP)266
11.4主要皮肤适应证的作用机制267
11.4.1牛皮癣268
11.4.2特应性皮炎268
11.4.3白癜风269
11.4.4皮肤T细胞淋巴瘤269
11.4.5扁平藓和斑秃269
11.4.6全身性硬化症和硬斑病270
11.4.7移植体抗宿主病270
11.4.8多形性日光疹270
11.5采用新型UV发光器件的临床研究271
11.5.1使用无准分子灯的研究271
11.5.2使用紫外LED的研究272
11.6总结与展望273
参考文献273
第12章紫外发光器件气体传感应用/281
摘要281
12.1简介282
12.2吸收光谱284
12.3吸收光谱系统288
12.4紫外光谱仪光源291
12.5光谱仪用LED的光学和电学性质295
12.6UV-LED吸收光谱仪的应用298
12.6.1臭氧传感器299
12.6.2臭氧传感器设计299
12.6.3测量配置300
12.6.4结果300
12.6.5SO2和NO2传感器301
12.6.6SO2/NO2气体排放传感器设计301
12.6.7测量配置302
12.7结论与展望303
参考文献304
第13章化学与生命科学中的紫外荧光探测和光谱仪/306
摘要306
13.1简介307
13.2荧光检测和光谱仪的基础和装置308
13.3实验室分析仪器用荧光313
13.4环境监测和生物分析用荧光化学传感315
13.5用自发荧光探测微生物322
13.6皮肤病医疗诊断用荧光326
13.7总结与展望329
参考文献329
第14章UVB诱导次生植物代谢物/339
摘要339
14.1次生植物代谢物的本质和形成340
14.2次生植物代谢物的营养生理学341
14.3水果蔬菜消费与慢性病的关系342
14.4植物-环境相互作用中的次生植物代谢物342
14.4.1植物的UVB感知和信令342
14.4.2UVB应激源及植物生长调节剂344
14.5结构分化UVB响应345
14.5.1类黄酮和其他酚类346
14.5.2硫代葡萄糖苷349
14.6定制的UVB-LED次生植物代谢物UVB诱导351
14.6.1研究现状：UVB-LED用于植物照明351
14.6.2UVB-LED针对性植物属性触发的优势352
14.6.3UVB-LED针对性植物属性触发实验装置353
14.7展望354
参考文献354
第15章紫外LED固化应用/365
摘要365
15.1简介366
15.2光源367
15.3化学机制368
15.4动力学371
15.5医学应用372
15.6涂层、油墨和印刷375
15.7光固化快速成型377
15.8结论与展望378
参考文献379
专业术语中英文对照表383
单位换算表400
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