光电材料与器件

光电子技术是光电产业的支柱与基础，涉及光电子学、光学、材料学、计算机技术等前沿理论，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术科学，光电技术的基础是光电材料与器件。本教材主要涉及光电材料的基础理论、物理特性、光电器件以及相关的应用。课程内容主要涉及光-电转换材料与器件、电-光转换材料与器件和透明导电材料。

第1章绪论
1.1光电子技术简介
1.1.1光电子技术发展历程
1.1.2光电子技术相关概念
1.2光电材料与器件的概念、地位及作用
1.2.1光电材料与器件的基本概念
1.2.2光电材料与器件在光电技术中的地位与作用
1.3本书的理论基础
1.3.1光电转换材料与器件
1.3.2电光转换材料与器件
1.3.3透明导电材料
参考文献
第2章光电材料理论基础
2.1能带理论
2.1.1晶体的薛定谔方程及其近似解
2.1.2布洛赫定理
2.1.3目期性边界条件
2.1.4能带及其一般特性
2.1.5布里渊区
2.1.6金属、半导体和绝缘体
2.1.7电子、空穴和载流子
2.2材料中的光吸收过程
2.2.1基本吸收
2.2.2允许和禁戒的直接跃迁
2.2.3间接跃迁
2.2.4激子
2.3光电效应
2.3.1外光电效应
2.3.2光电导效应
2.3.3光生伏特
2.3.4温差电效应
2.3.5热释电效应
2.3.6光子牵引效应
参考文献
第3章微纳光电材料及器件
3.1纳米光电材料及器件
3.1.1纳米光电材料
3.1.2纳米光电器件
3.2光子晶体及光子晶体器件
3.2.1光子晶体的结构
3.2.2光子晶体的基本特性
3.2.3光子晶体器件
3.3超材料及相关器件
3.3.1超材料
3.3.2负折射率材料及器件
3.3.3隐身斗篷
3.4表面等离子体激元及器件
3.4.1基本原理及性质
3.4.2表面等离子体光波导
3.4.3表面等离子体共振传感器
参考文献
第4章半导体发光材料与器件
4.1半导体发光材料晶体导论
4.1.1晶体结构
4.1.2缺陷及其对发光的影响
4.1.3能带结构
4.1.4半导体发光材料的条件
4.2半导体对光的吸收
4.2.1半导体对光的吸收机构分类
4.2.2半导体光吸收理论
4.3半导体的激发与发光
4.3.1PN结及其特性
4.3.2注入载流子的复合
4.4发光二极管照明技术
4.4.1LED基本特性
4.4.2LED发光原理
4.4.3LED特性参数
4.4.4LED驱动技术
4.4.5LED应用
4.5有机材料光致发光和电致发光
参考文献
第5章无机光致发光材料
5.1无机光致发光
5.1.1光致发光过程
5.1.2光辐射返回基态：发光
5.1.3非辐射返回基态
5.2荧光粉发光原理
5.2.1基本概念
5.2.2荧光粉的特性
5.3荧光粉的发展历史和现状
5.3.1荧光灯用荧光粉的发展历史
5.3.2稀土三基色荧光粉
5.3.3白光LED荧光粉
5.4荧光粉的主要制备方法
5.4.1高温固相法
5.4.2燃烧合成法
5.4.3溶剂(水)热法
5.4.4溶胶一凝胶法
5.4.5沉淀法
5.4.6喷雾热解法
5.4.7微乳液法
5.4.8高分子网络凝胶法
5.4.9微波法
参考文献
第6章LED封装技术
6.1LED封装方式
6.1.1引脚式封装
6.1.2表面贴装式封装
6.1.3功率型封装
6.1.4集成式多芯片器件封装
6.1.5其他封装方式
6.2LED封装工艺
6.3LED封装材料与设备
6.3.1LED封装材料
6.3.2LED封装设备
6.4荧光粉涂覆技术
6.4.1调荧光粉
6.4.2荧光粉涂覆
6.5LED散热技术
6.5.1热量来源
6.5.2热量对LED的影响
6.5.3LED的散热机制及解决方案
6.6LED光学结构
6.6.1LED光转化结构
6.6.2LED配光结构
6.6.3LED封装仿真与设计
6.7功率型LED封装关键技术
参考文献
第7章透明导电材料
7.1透明导电薄膜简介
7.2代表性的TCO材料
7.3TCO的导电性
7.3.1TCO的导电原理
7.3.2能带、轨域与迁移率
7.3.3N型与P型TCO
7.3.4载流子的生成
7.3.5TCO的导电性与温度及载流子浓度的关系
7.3.6TCO中的载流子散射与电阻的关系
7.4TCO的光学性质
7.4.1TCO的透光原理
7.4.2电浆振动与电浆频率
7.4.3布尔斯坦一莫斯效应
7.4.4载流子浓度与透光性
7.5透明导电材料技术
7.5.1ITO
7.5.2其他导电与透明的折中方案
7.5.3软性ITO薄膜
7.5.4纳米银线
参考文献
第8章触控屏
8.1触控技术的发展
8.1.1触控技术的产生
8.1.2触摸屏的定义
8.1.3触摸屏的分类
8.2电阻触摸屏
8.3电容触摸屏
8.3.1表面电容触摸屏
8.3.2投射电容式触摸屏
8.4其他触控技术
8.4.1红外线技术触摸屏
8.4.2表面声波式触摸屏
8.5触控技术前沿
8.5.1嵌入式触摸屏
8.5.2forcetouch技术
8.5.3柔性触控技术
8.6触摸屏生产工艺介绍
8.6.1玻璃式触摸屏的生产工艺
8.6.2薄膜式触摸屏的生产工艺
8.6.3薄膜触摸屏黄光工艺流程
8.7电容式触摸屏生产设备和材料
8.7.1电容式触摸屏主要生产设备
8.7.2电容式触摸屏生产辅助材料
参考文献
第9章显示屏
9.1显示技术简介
9.2显示器的工作原理及特点
9.2.1阴极射线管显示器
9.2.2液晶显示器
9.2.3等离子体显示器
9.2.4有机电致发光显示器
9.2.5LED显示器
9.2.6OLED显示器
9.3TFT-LCD的器件结构和工作原理
9.3.1液晶材料及其性能特点
9.3.2panel板的结构及其工作原理
9.3.3背光源的结构及其原理
9.4TFT-LCD材料技术及工艺技术
9.4.1TFT-LCD材料技术
9.4.2TFT-LCD工艺技术
9.5OLED显示屏
9.5.1OLED显示原理及应用
9.5.2OLED器件制备
9.5.3OLED的优缺点分析
9.5.4OLED的驱动方式
9.5.5OLED产业面临的挑战
参考文献
第10章太阳能电池材料及应用
10.1光伏技术与太阳能电池
10.1.1太阳能电池的发展历程
10.1.2太阳能电池原理
10.1.3太阳能电池的分类
10.2晶硅太阳能电池
10.2.1多晶硅薄膜太阳能电池
10.2.2非晶硅薄膜太阳能电池
10.3化合物半导体薄膜电池
10.3.1CdTe太阳能电池
10.3.2CIGS太阳能电池
10.3.3GaAs太阳能电池
10.4新型太阳能电池
10.4.1染料敏化太阳能电池
10.4.2有机薄膜太阳能电池
10.4.3钙钛矿太阳能电池
参考文献