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內(nèi)容簡介

　　本書介紹了一系列新型氮化物發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備工藝和性能表征。這些新型器件包括表面等離激元增強(qiáng)LED、納米柱LED、近紫外LED、超輻射氮化鎵、半極性和非極性氮化鎵激光器、多段式氮化鎵激光器、光子集成電路以及垂直腔面發(fā)射激光器。本書重點(diǎn)分析了這類新型器件的電學(xué)與光學(xué)特性，并討論了不同器件在可見光通信應(yīng)用中所具有的顯著優(yōu)勢。本書取材新穎，內(nèi)容翔實(shí)，集成了國際上氮化物發(fā)光器件領(lǐng)域全前沿的熱點(diǎn)方向與研究成果。適用于從事發(fā)光器件和可見光通信系統(tǒng)研究的廣大工程技術(shù)人員閱讀，也可作為通信、電子、光學(xué)等專業(yè)和相關(guān)培訓(xùn)班的教學(xué)參考書。

作者簡介

　　歐海燕丹麥技術(shù)大學(xué)副教授，中科院半導(dǎo)體所集成光電子學(xué)國家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室博士。2011年名城大學(xué)Isamu Akasaki教授（2014年諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者）組訪問學(xué)者。自然出版集團(tuán)旗下期刊《科學(xué)報(bào)告》的編輯。負(fù)責(zé)或參與多項(xiàng)歐洲、北歐及丹麥的研究項(xiàng)目，2013年歐洲材料研究學(xué)會(huì)的研討會(huì)G、2017年的研討會(huì)O 和PIERS2014的LED研討會(huì)的組織者之一。主要研究方向?yàn)楣馔ㄐ?、光伏和發(fā)光的新型納米材料和器件，近年來，除了研究傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料硅和鍺，對寬禁帶半導(dǎo)體材料如氮化鎵和碳化硅在光電領(lǐng)域的應(yīng)用也做了很多開拓性的工作。在國際雜志和國際會(huì)議上共發(fā)表論文224余篇，其中一篇發(fā)表在雜志自然（Nature）上，應(yīng)邀在國際會(huì)議做報(bào)告16次。2013年獲得丹麥****風(fēng)投公司seed-capital的注資，創(chuàng)建了Light Extraction公司，并在同年獲得丹麥zui有創(chuàng)新性研究的戰(zhàn)略研究獎(jiǎng)。沈超博士，KAUST創(chuàng)新中心研究顧問，SaNoor科技公司創(chuàng)始人兼技術(shù)主管。曾在KACST-KAUST-UCSB半導(dǎo)體照明聯(lián)合研究中心從事第三代半導(dǎo)體激光芯片工藝和片上集成研究。曾獲得2019年諾基亞創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽全球TOP 5，發(fā)表論文60余篇，引用1000余次，在高速可見光通信方面的工作被25余家境內(nèi)外媒體報(bào)道，擁有多項(xiàng)美國和國際專利。主要研究領(lǐng)域?yàn)榈谌雽?dǎo)體材料、光電子器件與系統(tǒng)、氮化鎵基光子集成電路、高性能可見光激光芯片、白光激光通信和高速無線水下光通信等。

圖書目錄

第1章緒論 001
1．1　可見光通信系統(tǒng)的應(yīng)用　002
1．2　可見光通信系統(tǒng)的發(fā)展　003
1．3　可見光通信發(fā)射器的基本要求　004
1．4　本書章節(jié)安排　005
參考文獻(xiàn)　006
第2章　表面等離激元增強(qiáng)LED　007
2．1　表面等離激元增強(qiáng)LED的工作原理　008
2．1．1　表面等離子體模式　008
2．1．2　表面等離激元增強(qiáng)LED的光學(xué)特性　010
2．1．3　表面等離激元增強(qiáng)LED的調(diào)制特性　012
2．2　表面等離激元增強(qiáng)LED的設(shè)計(jì)與制備　013
2．2．1　實(shí)現(xiàn)等離子體耦合的LED外延結(jié)構(gòu)　013
2．2．2　使用Ag NPs的LSP耦合　017
2．2．3　電驅(qū)動(dòng)表面等離激元增強(qiáng)LED的設(shè)計(jì)與制備　024
2．3　表面等離激元增強(qiáng)綠光LED的電學(xué)表征及其在可見光通信中的應(yīng)用　025
2．3．1　表面等離激元增強(qiáng)LED的電學(xué)特性　025
2．3．2　表面等離激元增強(qiáng)LED在可見光通信中的應(yīng)用　034
2．4　本章小結(jié)　038
參考文獻(xiàn)　039
第3章　納米柱LED　045
3．1　納米柱LED的發(fā)展及應(yīng)用　046
3．2　納米柱LED的設(shè)計(jì)與工藝　047
3．2．1　納米球掩膜及刻蝕　047
3．2．2　納米金薄膜退火及刻蝕　048
3．2．3　電子束曝光及刻蝕　050
3．3　納米柱LED的主要光學(xué)表征　051
3．3．1　周期性綠光納米柱LED的光學(xué)表征　051
3．3．2　非周期性綠光納米柱LED的光學(xué)表征　054
3．3．3　周期性黃光納米柱量子阱的光學(xué)表征　056
3．4　納米柱LED器件在可見光通信中的應(yīng)用　059
3．5　本章小結(jié)　062
參考文獻(xiàn)　062
第4章　近紫外LED　065
4．1　近紫外LED的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀　066
4．1．1　LED的歷史與發(fā)展　066
4．1．2　MOCVD 外延生長現(xiàn)狀　068
4．1．3　LED發(fā)展現(xiàn)狀　069
4．2　近紫外LED的設(shè)計(jì)及制備　070
4．2．1　LED臺面制造　070
4．2．2　LED電流擴(kuò)展層和電極的制造　073
4．3　近紫外LED的電學(xué)表征　075
4．3．1　NUV LED器件的EL　075
4．3．2　NUV LED器件的I-U曲線　076
4．3．3　傳統(tǒng)Ni/Au電流擴(kuò)展層的TLM測試　077
4．3．4　傳統(tǒng)Ni/Au電流擴(kuò)展層的透射率測試　079
4．4　近紫外LED在可見光通信中的應(yīng)用　079
4．5　本章小結(jié)　082
參考文獻(xiàn)　083
第5章　氮化鎵SLD　089
5．1　SLD的原理與應(yīng)用　090
5．2　高性能藍(lán)紫光SLD的設(shè)計(jì)與工藝　092
5．3　基于藍(lán)光SLD的白光光源　099
5．4　可見光SLD的高頻調(diào)制及其在可見光通信中的應(yīng)用　101
5．5　本章小結(jié)　104
參考文獻(xiàn)　105
第6章　非極性和半極性面氮化鎵激光器　109
6．1　氮化鎵激光器的發(fā)展　110
6．2　非極性和半極性氮化鎵激光器的生長與工藝　111
6．2．1　非極性m面GaN基激光器　111
6．2．2　半極性面和GaN基激光器　113
6．3　氮化鎵激光二極管的測試與表征　115
6．3．1　半極性InGaN/GaN量子阱結(jié)構(gòu)的藍(lán)光激光二極管　115
6．3．2　波長410 nm的近紫外半極性InGaN/GaN量子阱結(jié)構(gòu)的激光二極管　118
6．4　氮化鎵激光二極管的高頻調(diào)制及其在可見光通信中的應(yīng)用　120
6．4．1　氮化鎵激光器的調(diào)制特性　120
6．4．2　氮化鎵基自注入鎖定激光器及其調(diào)制特性　121
6．4．3　基于氮化鎵激光二極管的可見光通信系統(tǒng)　123
6．5　本章小結(jié)　123
參考文獻(xiàn)　124
第7章　多段式氮化鎵激光器和光子集成電路　127
7．1　氮化鎵基光子集成芯片概述　128
7．2　氮化鎵激光二極管和集成波導(dǎo)調(diào)制器　128
7．2．1　藍(lán)光波段集成波導(dǎo)調(diào)制器的激光二極管　129
7．2．2　紫光波段集成波導(dǎo)調(diào)制器的激光二極管　134
7．3　氮化鎵激光二極管和集成光放大器　137
7．4　氮化鎵激光二極管和集成波導(dǎo)光接收器　141
7．5　本章小結(jié)　145
參考文獻(xiàn)　146
第8章　氮化鎵垂直腔面發(fā)射激光器　151
8．1　氮化鎵垂直腔面發(fā)射激光器介紹　152
8．2　非極性氮化鎵垂直腔面發(fā)射激光器　154
8．3　氮化鎵垂直腔面發(fā)射激光器的高頻調(diào)制　157
8．4　本章小結(jié)　158
參考文獻(xiàn)　159
第9章　總結(jié)與展望　161
9．1　回顧　162
9．2　挑戰(zhàn)與未來　164
名詞索引　167