Defects in Optoelectronic Materials pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Routledge

作者:Wada, Kazumi/ Pang, Stella W.

出品人:

页数:379

译者:

出版时间:

价格:159.95

装帧:HRD

isbn号码:9789056997144

丛书系列:

图书标签:

Optoelectronic Materials
Defects
Semiconductors
Materials Science
Physics
Characterization
Optical Properties
Electronic Properties
Crystal Defects
Failure Analysis

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具体描述

好的，这是一份关于《缺陷在光电器件材料中》这本书的图书简介，严格按照您的要求撰写：图书名称：《缺陷在光电器件材料中》图书简介内容概述本书深入探讨了光电器件材料，特别是半导体材料中存在的各类晶体缺陷、点缺陷、线缺陷和面缺陷，以及这些缺陷对器件性能产生的关键影响。全书旨在为材料科学家、器件工程师和研究人员提供一个全面且深入的视角，解析缺陷的形成机制、表征技术以及钝化策略。光电器件，如LED、激光二极管、太阳能电池和光电探测器，其性能的优劣在很大程度上取决于其所用半导体材料的纯度和结构完整性。即使是极微小的杂质或结构位错，也可能成为载流子复合中心、散射源，从而显著降低器件的效率、影响其寿命和稳定性。本书系统地梳理了从基础理论到前沿应用的知识体系，侧重于缺陷物理与光电子性能之间的定量关联。第一部分：基础理论与缺陷分类本书开篇回顾了半导体晶体生长和材料制备的基础知识，为理解缺陷的产生奠定基础。随后，详细介绍了晶体缺陷的分类体系，包括零维（点缺陷，如空位、间隙原子、取代杂质）、一维（线缺陷，如位错）、二维（面缺陷，如晶界、堆垛层错）和三维缺陷。在点缺陷部分，重点分析了费米能级附近缺陷的能级分布、电荷态以及对载流子寿命的影响。我们探讨了俄歇复合、辐射复合和缺陷辅助复合等多种载流子弛豫机制，并引入了热力学平衡和非平衡条件下缺陷浓度的计算模型。对于线缺陷（位错），本书阐述了其在晶格应力场中的行为，以及它们如何作为非辐射复合路径，特别是影响激光器件的退化过程。第二部分：缺陷的表征技术准确的缺陷表征是理解和控制性能的关键。本书详细介绍了用于检测和量化缺陷的主要实验技术。光谱学方法：深度分析了瞬态吸收光谱（TA）、光致发光（PL）及其温度依赖性测量（TEA），用以确定缺陷的激活能和复合速率。重点讲解了深度能级瞬态光谱（DLTS）在识别深能级陷阱方面的应用及其信号解读。显微成像技术：介绍了高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和扫描透射电子显微镜（STEM）在解析原子尺度的晶格畸变和杂质偏析方面的能力。同时，探讨了开尔文探针力显微镜（KPFM）在测量表面电势和缺陷相关的电荷分布方面的作用。电学测试：阐述了通过I-V特性、C-V特性曲线分析缺陷诱导的漏电流、击穿机制以及陷阱密度。第三部分：特定材料中的缺陷工程本书将理论与实际材料相结合，聚焦于当前主流光电器件材料体系中的核心缺陷问题。 III-V族半导体（如GaAs, GaN）：深入分析了在MOCVD和MBE生长过程中引入的特定缺陷，例如氮化物中的极性反转和相关的结构缺陷如何影响蓝光/紫外光LED的效率滚降。讨论了Mg和Si等掺杂剂在不同温度下形成的复合缺陷（如Mg-H复合物）对空穴传输的影响。硅基与钙钛矿材料：针对太阳能电池领域，分析了硅晶体中的金属杂质（如金、铁）对光电转换效率的“灾难性”影响，并讨论了钝化技术。在快速发展的钙钛矿材料方面，重点剖析了晶界、碘空位等缺陷在引起光致相分离和长期稳定性下降中的核心作用。第四部分：缺陷钝化与优化策略控制和消除缺陷是提升光电器件性能的终极目标。本部分系统介绍了当前工业界和学术界采用的多种缺陷管理策略。热退火与化学处理：阐述了通过精确控制温度和气氛的退火工艺如何促进缺陷迁移和复合，降低非辐射复合中心。探讨了特定化学溶剂或表面处理对钝化表面态的有效性。晶格工程与应力管理：讨论了通过应变设计或引入特定的缓冲层来抑制位错的形成和扩展，从而提高异质结的质量。氢钝化技术：详细介绍了氢（或其它元素）在半导体材料中对受主、施主和深能级缺陷的有效钝化机理，特别是在GaN和SiC器件中的实际应用案例。本书的特色本书不仅仅停留在对缺陷现象的描述，更着重于从物理机制层面建立“缺陷-结构-性能”之间的桥梁。作者结合了大量的实验数据和计算模拟结果，旨在提供一套可用于指导材料优化和器件设计的实用框架。对于涉及高功率、高亮度或长期可靠性要求的应用场景，本书提供了必要的理论深度和工程实践指导。通过对最新研究进展的梳理，本书确保了内容的先进性和前瞻性，是从事光电子材料研究与开发人员不可或缺的参考工具书。