紫外光電子器件——氮化物技術及套用

《紫外光電子器件——氮化物技術及套用》是2018年2月化學工業出版社出版的圖書，作者是[德]麥可·尼塞爾（Michael Kneissl）。

基本介紹

• 中文名：紫外光電子器件——氮化物技術及套用
• 作者：[德]麥可·尼塞爾（Michael Kneissl）
• 出版時間：2018年2月
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：400 頁
• ISBN：9787122303592
• 定價：198 元
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

內容簡介

本書全面介紹了基於Ⅲ族氮化物的紫外LED、雷射器和探測器的新技術，涵蓋不同的襯底及外延方法，InAlGaN材料的光學、電學和結構特性以及各種光電子器件，如UV-LED、紫外雷射器和紫外日盲探測器。此外，綜述了紫外發光器件和探測的一些關鍵套用領域，包括水淨化、光療、氣敏、螢光激發、植物生長照明和UV固化。

本書含有大量翔實的圖表和參考文獻，可供讀者進一步了解和認識氮化物紫外光電器件及其套用。本書由德國、美國、日本、愛爾蘭等國的知名專家共同執筆，各章的作者都在相關領域有著豐富的經驗，其對技術發展的獨到見解，能夠開拓讀者思路，為國內氮化物紫外光電子器件的發展提供借鑑和參考。

本書可供電氣工程、材料科學、物理學研究生層次的學生、研究人員和科學家，以及將紫外發光器件和探測器用到各種領域的開發人員參考。

圖書目錄

第1章氮化物紫外光電子器件技術及套用概述/001

摘要001

1．1背景002

1．2UV發光器件及其套用003

1．3UV-LED的最新技術和未來挑戰004

1．4UV-LED的主要參數和器件性能007

1．5缺陷對UV-LED IQE的作用008

1．6UV-LED的電注入效率和工作電壓010

1．7UV-LED的光提取011

1．8UV-LED的熱管理與退化012

1．9展望013

1．10小結014

致謝015

參考文獻015

第2章AlN體襯底的生長與性能/025

摘要025

2．1AlN晶體的特性與歷史026

2．2PVT法生長AlN體單晶：理論027

2．3PVT法生長AlN體單晶：技術029

2．4籽晶生長與晶體長大031

2．5PVT生長AlN體單晶的結構缺陷033

2．6AlN襯底的雜質及相應性質034

2．7結論與展望037

致謝038

參考文獻038

第3章藍寶石襯底上氮化物UV發光器件用AlGaN層氣相外延/044

摘要044

3．1簡介045

3．2MOVPE生長Al（Ga）N緩衝層046

3．3減少MOVPE生長Al（Ga）N層TDD的技術048

3．4HVPE生長AlGaN層050

3．4．1HVPE技術基礎050

3．4．2襯底的選擇053

3．4．3HVPE選擇生長AlGaN層結果054

3．5小結062

致謝063

參考文獻063

第4章AlN/AlGaN生長技術和高效DUV-LED開發/067

摘要067

4．1簡介068

4．2DUV-LED研究背景068

4．3藍寶石襯底上高質量AlN的生長技術073

4．4內量子效率（IQE）的顯著提高076

4．5222～351nm AlGaN和InAlGaN DUV-LED080

4．6電注入效率（EIE）通過MQB的增加086

4．7未來高光提取效率（LEE）的LED設計092

4．8小結098

參考文獻098

第5章位錯和點缺陷對近帶邊發射AlGaN基DUV發光材料內量子效率的影響/101

摘要101

5．1簡介103

5．2實驗細節104

5．3雜質和點缺陷對AlN近帶邊發光動力學的影響107

5．4AlxGa1-xN薄膜的近帶邊有效輻射壽命112

5．5矽摻雜及引起的陽離子空位形成對AlN模板上生長Al0．6Ga0．4N薄膜近帶邊發光的發光動力學影響113

5．6小結117

致謝118

參考文獻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影響AlGaN層光偏振開關的因素127

6．2．2光學偏振與襯底方向的關係130

6．2．3光學偏振對光提取效率的影響132

6．3改善光提取的概念134

6．3．1接觸材料與設計134

6．3．2表面製備138

6．3．3封裝144

參考文獻145

第7章半導體AlN襯底上高性能UVC-LED的製造及其使用點水消毒系統的套用前景/151

摘要151

7．1簡介153

7．1．1UVC光源類型153

7．1．2什麼是UVC光？153

7．1．3紫外殺菌如何工作？155

7．2AlN襯底上UVC LED的製造156

7．3提升POU水消毒用的UVC-LED性能增益162

7．3．1UVT效應162

7．3．2設計靈活性164

7．3．3流動單元建模165

7．3．4流動分析案例165

7．3．5UVC光的使用168

參考文獻169

第8章AlGaN基紫外雷射二極體/171

摘要171

8．1簡介172

8．2AlN體材上的最高材料質量生長174

8．2．1AlN體襯底174

8．2．2同質外延AlN174

8．2．3AlGaN雷射器異質結構175

8．2．4多量子阱有源區176

8．3寬頻隙AlGaN材料的大電流能力177

8．4大電流水平下的高注入效率180

8．5光泵浦UV雷射器183

8．6緊湊深紫外Ⅲ-N雷射器的其他概念186

8．6．1電子束泵浦雷射器186

8．6．2InGaN基VECSEL+二次諧波產生187

8．7小結187

致謝188

參考文獻188

第9章日盲和可見光盲AlGaN探測器/192

摘要192

9．1簡介193

9．2光電探測器基礎195

9．2．1特徵參數與現象195

9．2．2各種類型的半導體光電探測器202

9．3Ⅲ族氮化物用於固態UV光電檢測211

9．3．1AlGaN基光電導體213

9．3．2AlGaN基MSM光電探測器213

9．3．3AlGaN基肖特基勢壘光電二極體214

9．3．4AlGaN基PIN光電二極體215

9．3．5AlGaN基雪崩光電探測器217

9．3．6AlGaN基光陰極219

9．3．7高度集成的Ⅲ氮族器件220

9．4寬禁帶光電探測器現狀221

9．5小結223

參考文獻224

第10章紫外LED水消毒套用/234

摘要234

10．1簡介235

10．2紫外消毒的基本原則235

10．2．1影響紫外能流的因素237

10．2．2紫外反應器性能的建模與驗證239

10．3案例分析240

10．3．1測試紫外LED的實驗設定提案241

10．3．2測試條件243

10．3．3使用紫外LED測試的結果246

10．4紫外LED水消毒套用潛力251

致謝252

參考文獻252

第11章紫外發光器件皮膚病光療套用/256

摘要256

11．1簡介257

11．2紫外光療的光源257

11．2．1自然日光258

11．2．2氣體放電燈259

11．2．3雷射器261

11．2．4UV-LED261

11．3皮膚紫外光療的變化262

11．3．1補骨脂素加UVA（PUVA）治療262

11．3．2寬譜UVB（BB-UVB）治療263

11．3．3窄譜UVB（NB-UVB）治療264

11．3．4UVA-1治療265

11．3．5靶向紫外光療265

11．3．6體外光化學治療（ECP）266

11．4主要皮膚適應證的作用機制267

11．4．1牛皮癬268

11．4．2特應性皮炎268

11．4．3白癜風269

11．4．4皮膚T細胞淋巴瘤269

11．4．5扁平蘚和斑禿269

11．4．6全身性硬化症和硬斑病270

11．4．7移植體抗宿主病270

11．4．8多形性日光疹270

11．5採用新型UV發光器件的臨床研究271

11．5．1使用無極準分子燈的研究271

11．5．2使用紫外LED的研究272

11．6總結與展望273

參考文獻273

第12章紫外發光器件氣體感測套用/281

摘要281

12．1簡介282

12．2吸收光譜284

12．3吸收光譜系統288

12．4紫外光譜儀光源291

12．5光譜儀用LED的光學和電學性質295

12．6UV-LED吸收光譜儀的套用298

12．6．1臭氧感測器299

12．6．2臭氧感測器設計299

12．6．3測量配置300

12．6．4結果300

12．6．5SO2和NO2感測器301

12．6．6SO2/NO2氣體排放感測器設計301

12．6．7測量配置302

12．7結論與展望303

參考文獻304

第13章化學與生命科學中的紫外螢光探測和光譜儀/306

摘要306

13．1簡介307

13．2螢光檢測和光譜儀的基礎和裝置308

13．3實驗室分析儀器用螢光313

13．4環境監測和生物分析用螢光化學感測315

13．5用自發螢光探測微生物322

13．6皮膚病醫療診斷用螢光326

13．7總結與展望329

參考文獻329

第14章UVB誘導次生植物代謝物/339

摘要339

14．1次生植物代謝物的本質和形成340

14．2次生植物代謝物的營養生理學341

14．3水果蔬菜消費與慢性病的關係342

14．4植物-環境相互作用中的次生植物代謝物342

14．4．1植物的UVB感知和信令342

14．4．2UVB應激源及植物生長調節劑344

14．5結構分化UVB回響345

14．5．1類黃酮和其他酚類346

14．5．2硫代葡萄糖苷349

14．6定製的UVB-LED次生植物代謝物UVB誘導351

14．6．1研究現狀：UVB-LED用於植物照明351

14．6．2UVB-LED針對性植物屬性觸發的優勢352

14．6．3UVB-LED針對性植物屬性觸發實驗裝置353

14．7展望354

參考文獻354

第15章紫外LED固化套用/365

摘要365

15．1簡介366

15．2光源367

15．3化學機制368

15．4動力學371

15．5醫學套用372

15．6塗層、油墨和印刷375

15．7光固化快速成型377

15．8結論與展望378

參考文獻379

專業術語中英文對照表383

單位換算表400