固體的光學(xué)性質(zhì)

1 導(dǎo)論
1.1 光學(xué)過程的分類
1.2 光學(xué)系數(shù)
1.3 復(fù)折射率和介電常數(shù)
1.4 光學(xué)材料
1.4.1 晶體、絕緣體和半導(dǎo)體
1.4.2 玻璃
1.4.3 金屬
1.4.4 分子材料
1.4.5 摻雜玻璃和絕緣體
1.5 固態(tài)的光物理特性
1.5.1 晶體對(duì)稱性
1.5.2 電子能帶
1.5.3 振動(dòng)帶
1.5.4 態(tài)密度
1.5.5 非定域態(tài)和集體激發(fā)
1.6 微觀模型
2 經(jīng)典傳播
2.1 光密介質(zhì)中光的傳播
2.1.1 原子振蕩
2.1.2 振動(dòng)振蕩
2.1.3 自由電子振蕩
2.2 偶極振蕩模型
2.2.1 Lorentz振蕩
2.2.2 多重共振
2.2.3 與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)照
2.2.4 局域場修正
2.2.5 Kramers-Kronig關(guān)系
2.3 色散
2.4 光學(xué)各向異性：雙折射
3 帶間吸收
3.1 帶問躍遷
3.2 直接吸收躍遷率
3.3 直接帶隙半導(dǎo)體的帶問吸收
3.3.1 帶間吸收的原子物理學(xué)
3.3.2 直接帶隙III-V半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)
3.3.3 聯(lián)合態(tài)密度
3.3.4 帶邊吸收的頻率特性
3.3.5 Franz-Keldysh效應(yīng)
3.3.6 磁場中的帶間吸收
3.4 直接帶隙半導(dǎo)體的帶邊吸收
3.5 帶邊上的帶問吸收
3.6 吸收譜的測量
3.7.半導(dǎo)體光電探測器
3.7.1 光電二極管
3.7.2 光電導(dǎo)器件
3.7.3 光伏器件
4 激子
4.1 激子的概念
4.2 自由激子
4.2.1 結(jié)合能和半徑
4.2.2 激子吸收
4.2.3 GaAS中自由激子的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
4.3 外場中的自由激子
4.3.1 電場
4.3.2 磁場
4.4 高密度自由激子
4.5 Frenkel激子
4.5.1 稀有氣體晶體
4.5.2 堿金屬鹵化物
4.5.3 分子晶體
5 發(fā)光學(xué)
5.1 固體的發(fā)光
5.2 帶問發(fā)光
5.2.1 直接帶隙材料
5.2.2 非直接帶隙材料
5.3 光致發(fā)光
5.3.1 激發(fā)和弛豫
5.3.2 低載流子密度
5.3.3 簡并
5.3.4 光致發(fā)光的光譜
5.4 電致發(fā)光
5.4.1 電致發(fā)光器件的原理
5.4.2 發(fā)光二極管
5.4.3 二極管激光器
6 半導(dǎo)體量子阱
6.1 量子約束結(jié)構(gòu)
6.2 量子阱的生長和結(jié)構(gòu)
6.3 電子能級(jí)
6.3.1 變量分離
6.3.2 有限深勢阱
6.3.3 無限深勢阱
6.4 光學(xué)吸收和激子
6.4.1 選擇定則
6.4.2 二維吸收
6.4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
6.4.4 量子阱中的激子
6.5 量子約束Stark效應(yīng)
6.6 光發(fā)射
6.7 子帶間躍遷
6.8 Bloch振蕩
6.9 量子點(diǎn)
6.9.1 半導(dǎo)體摻人玻璃
6.9.2 自組織III-V量子點(diǎn)
7 自由電子
7.1 等離子體反射率
7.2 自由載流子導(dǎo)電性
7.3 金屬
7.3.1 Drude模型
7.3.2 金屬中的帶間躍遷
7.4 摻雜半導(dǎo)體
7.4.1 自由載流子的反射率和吸收
7.4.2 非本征吸收
7.5 等離體子
8 分子材料
8.1 分子材料導(dǎo)論
8.2 共軛分子的電子態(tài)
8.3 分子光譜
8.3.1 電子一振動(dòng)躍遷
8.3.2 分子構(gòu)型圖
8.3.3 Frank-Condon原理
8.3.4 實(shí)驗(yàn)光譜
8.4 芳香烴
8.5 共軛高分子
8.6 有機(jī)光電材料
9 發(fā)光中心
9.1 振動(dòng)吸收和發(fā)射
9.2 色心
9.3 離子晶體中的順磁雜質(zhì)
9.3.1 晶體場效應(yīng)和振動(dòng)耦合
9.3.2 稀土離子
9.3.3 過渡金屬離子
9.4 固態(tài)激光器和光學(xué)放大器
9.5 磷光體
10 光子
10.1 紅外活性光子
10.2 極化固體的紅外反射率和吸收
10.2.1 經(jīng)典振子模型
10.2.2 Lyddane-Sachs-Teller關(guān)系
10.2.3 Restrahlen
10.2.4 點(diǎn)陣吸收
10.3 電磁耦子
10.4 極化子
10.5 非彈性光散射
10.5.1 非彈性光散射的原理
10.5.2 Raman散射
10.5.3 Br訂louin散射
10.6 光子壽命
11 非線性光學(xué)
11.1 非線性極化率張量
11.2 光學(xué)非線性的物理起源
11.2.1 非共振非線性
11.2.2 共振非線性
11.3 二階非線性
11.3.1 非線性混頻
11.3.2 晶體對(duì)稱性
11.3.3 相位匹配
11.4 三階非線性效應(yīng)
11.4.1 三階現(xiàn)象回顧
11.4.2 各向同性三階非線性介質(zhì)
11.4.3 半導(dǎo)體中的共振非線性
附錄A 電介質(zhì)的電磁理論
A.1 電磁場和Maxwell方程
A.2 電磁波
附錄B 輻射吸收和發(fā)射
B.1 愛因斯坦系數(shù)
B.2 量子躍遷率
B.3 選擇定則
附錄C 能帶理論
C.1 金屬、半導(dǎo)體和絕緣體
C.2 近自由電子模型
C 3 能帶結(jié)構(gòu)實(shí)例
附錄D 半導(dǎo)體p-i-n二極管
習(xí)題解答
參考文獻(xiàn)
符號(hào)
索引