低维半导体光子学
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作者潘安练
出版社科学出版社
ISBN9787030654366
出版时间2020-10
装帧精装
开本16开
定价198元
货号1202160878
上书时间2024-08-06
商品详情
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作者简介
潘安练，湖南大学材料科学与工程学院院长、教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，中组部国家“万人计划”科技创新领军人才，湖南光电集成创新研究院院长。2006年博士毕业于中国科学院物理研究所，随后赴德国马普微结构物理研究所从事洪堡学者访问研究，2007年底进入美国亚利桑那州立大学从事博士后研究。2010年入选湖南省“芙蓉学者”特聘教授，回国加盟湖南大学，先后创建了微纳结构物理与应用技术湖南省重点实验室、中德半导体集成光子学联合实验室以及湖南光电集成创新研究院。
主要从事新型半导体材料、集成光子和光电器件研究，发展了低维半导体能带调控和异质结制备的普适方法，提出了一维半导体光波导机制，实现了宽带可调谐激光芯片、亚波长近红外通信光放大器和探测器等新型集成光子器件。已在Science, Nature Materials, Nuture Nanotechnology, Physics Review Letters, Science Bulletin等刊物上发表SCI学术论文近300篇，获授权发明20余项，两次获得省部级自然科学奖一等奖，并以完成.人荣获2019年度国家自然科学奖二等奖。
目录
总序
前言
章绪论
参考文献
第2章低维半导体光子学物理基础
2.1引言
2.2电子能带结构
2.2.1二维量子体系电子态
2.2.2一维量子体系电子态
2.2.3零维量子体系电子态
2.3基本光学过程
2.3.1吸收与发射
2.3.2激子光谱
2.3.3杂质和缺陷态参与的跃迁
2.3.4声子参与的跃迁
2.4基本光学表征技术
2.4.1微区吸收光谱技术
2.4.2微区荧光光谱技术
2.4.3微区拉曼散射光谱技术
参考文献
第3章低维半导体材料制备与能带调控
3.1引言
3.2低维半导体材料制备
3.2.1量子点的制备
3.2.2一维纳米线的制备
3.2.3二维原子晶体的制备
3.3低维半导体能带调控
3.3.1量子点的能带调控
3.3.2一维纳米线的能带调控
3.3.3二维原子晶体的能带调控
参考文献
第4章低维半导体瞬态光学特性
4.1引言
4.2瞬态光谱技术
4.2.1微区时间分辨荧光光谱技术
4.2.2微区泵浦-探测技术
4.2.3扫描隧道显微与时间分辨技术
4.3量子点的瞬态光学特性
4.4一维纳米线的瞬态光学特性
4.5二维材料的瞬态光学特性
参考文献
第5章低维光传输与光反馈
5.1低维光限域
5.1.1二维光波导
5.1.2一维光波导
5.1.3零维微腔
5.1.4其他光限域
5.2低维介质与半导体光波导
5.2.1二维光波导中的传播模式
5.2.2低维波导中光的吸收与损耗
5.2.3一维纳米线波导的尺寸效应
5.2.4一维纳米线波导的自吸收效应
5.2.5二维半导体等离激元光波导
5.3低维结构中的光耦合与反馈
5.3.1微腔光子态密度
5.3.2微腔的品质因子和模式体积
5.3.3费米黄金法则
5.3.4自发辐射、受激辐射和受激吸收
5.3.5低维结构光与物质相互作用
参考文献
第6章微纳发光二极管
6.1零维量子点发光二极管
6.2一维纳米线发光二极管
6.2.1基于ZnO纳米线的p-n结电致发光器件
6.2.2基于Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族纳米线的p-n结电致发光器件
6.3二维半导体发光二极管
6.3.1Schottky型发光二极管
6.3.2p-n结发光二极管
6.3.3量子阱发光二极管
参考文献
第7章微纳激光
7.1零维纳米颗粒激光器
7.2一维纳米线激光器
7.3二维半导体激光器
7.4纳米激光器的工作特性
7.4.1纳米激光器中的Purcell效应
7.4.2纳米激光器的调制速度
7.4.3纳米激光器的动力学过程
7.4.4纳米激光器的其他特性
7.5纳米激光器的应用
7.5.1纳米激光器用于集成光学互联
7.5.2纳米激光器用于传感
7.5.3纳米激光器用于生物领域
7.5.4纳米激光器用于远场应用
7.6前景和挑战
参考文献
第8章低维半导体光子调控
8.1电光调控
8.1.1电折射率调控
8.1.2电吸收调控
8.2磁光调控
8.2.1磁光调制器的调制机理
8.2.2低维半导体磁光调制器
8.2.3时间分辨磁光调控
8.3全光及其他调控方式
参考文献
第9章低维半导体非线性光学性质及器件
9.1饱和吸收效应
9.1.1量子点中的饱和吸收效应
9.1.2一维纳米线中的饱和吸收效应
9.1.3二维材料中的饱和吸收效应
9.2倍频效应及器件
9.2.1量子点中的二次谐波效应及其成像
9.2.2一维纳米线中的二次谐波效应与调制
9.2.3二维材料中的二次谐波效应
9.2.4钙钛矿中的二次谐波效应
参考文献
0章纳米尺度光学表征与应用
10.1超衍射极限光学显微方法简介
10.1.1受激辐射损耗显微术
10.1.2单分子光学显微术
10.1.3孔径型近场光学显微方法
10.1.4针尖增强（无孔型）近场光学显微方法
10.2超分辨光学、光谱成像
10.2.1量子点
10.2.2一维纳米线
10.2.3二维过渡金属硫族化合物
10.3单光子出射光学特性
10.3.1量子点中的单光子出射特性
10.3.2一维材料中的单光子光源
10.3.3二维材料中的单光子出射特性
10.4低维半导体在高分辨成像中的应用
参考文献
1章基于低维半导体结构集成光子器件与技术
11.1引言
11.2纳米光子集成光源
11.2.1光子晶体微腔集成产生的光-物质相互作用增强
11.2.2光泵浦微腔集成纳米激光器
11.2.3电泵浦微腔集成光源
11.3纳米光子集成光探测器
11.3.1微腔集成光探测器
11.3.2光波导集成光探测器
11.4集成光子非线性器件
11.5范德瓦耳斯纳米集成光子器件
11.6前景与挑战
参考文献
关键词索引
内容摘要
本书为“低维材料与器件丛书”之一。全书主要介绍低维半导体光子学的物理基础，低维半导体材料制备与能带调控、瞬态光学特性、光传输与光反馈、光子调控、非线性光学性质和纳米尺度光学表征与应用，以及基于低维半导体材料或结构的发光二极管、激光器、光调制器和非线性光学器件等，很后介绍了基于低维半导体结构集成光子器件与技术。本书力求为读者全面系统地介绍低维半导体纳米材料的各种基本物理性质与光学特性，以及相关的光学器件设计与制备等。希望本书的出版能帮助读者获得必要的背景知识和了解国内外相关的研究成果与技术。本书可作为普通高等学校与科研院所相关专业的研究生教材，也可作为高年级本科生的教学参考书，同时还可供从事低维半导体科学研究的科研人员参考阅读。本书大多数章节相对独立，读者可灵活选择所需章节进行参考学习。
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