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紫外光电子器件-氮化物技术及应用

作者：(德)迈克尔·尼塞尔(MichaelK

出版社：化学工业出版社出版时间：2018-02-01

开本： 16开 页数： 399

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版权信息
本书特色
内容简介
目录
作者简介

紫外光电子器件-氮化物技术及应用版权信息

ISBN：9787122303592
条形码：9787122303592 ; 978-7-122-30359-2
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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一般性问题

紫外光电子器件-氮化物技术及应用本书特色

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。

紫外光电子器件-氮化物技术及应用内容简介

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极管、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。

紫外光电子器件-氮化物技术及应用目录

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*新技术和未来挑战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基紫外激光二极管/171

摘要171

8.1简介172

8.2AlN体材上的*高材料质量生长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极管214

9.3.4AlGaN基PIN光电二极管215

9.3.5AlGaN基雪崩光电探测器217

9.3.6AlGaN基光阴极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使用无极准分子灯的研究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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紫外光电子器件-氮化物技术及应用作者简介

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，带领团队在国内首先制备出深紫外LED专用设备，开拓性实现国内300nm以下毫瓦级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。

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