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第1章 绪论 1

1.1光电子技术简介 1

1.1.1光电子技术发展历程 1

1.1.2光电子技术相关概念 2

1.2光电材料与器件的概念、地位及作用 3

1.2.1光电材料与器件的基本概念 3

1.2.2光电材料与器件在光电技术中的地位与作用 4

1.3本书的理论基础 4

1.3.1光电转换材料与器件 4

1.3.2电光转换材料与器件 5

1.3.3透明导电材料 6

参考文献 6

第2章 光电材料理论基础 7

2.1能带理论 7

2.1.1晶体的薛定谔方程及其近似解 7

2.1.2布洛赫定理 10

2.1.3周期性边界条件 11

2.1.4能带及其一般特性 12

2.1.5布里渊区 14

2.1.6金属、半导体和绝缘体 15

2.1.7电子、空穴和载流子 17

2.2材料中的光吸收过程 18

2.2.1基本吸收 19

2.2.2允许和禁戒的直接跃迁 20

2.2.3间接跃迁 21

2.2.4激子 24

2.3光电效应 25

2.3.1外光电效应 25

2.3.2光电导效应 28

2.3.3光生伏特 31

2.3.4温差电效应 35

2.3.5热释电效应 36

2.3.6光子牵引效应 36

参考文献 37

第3章 微纳光电材料及器件 38

3.1纳米光电材料及器件 38

3.1.1纳米光电材料 38

3.1.2纳米光电器件 39

3.2光子晶体及光子晶体器件 41

3.2.1光子晶体的结构 42

3.2.2光子晶体的基本特性 42

3.2.3光子晶体器件 43

3.3超材料及相关器件 46

3.3.1超材料 46

3.3.2负折射率材料及器件 46

3.3.3隐身斗篷 49

3.4表面等离子体激元及器件 52

3.4.1基本原理及性质 52

3.4.2表面等离子体光波导 53

3.4.3表面等离子体共振传感器 54

参考文献 56

第4章 半导体发光材料与器件 58

4.1半导体发光材料晶体导论 58

4.1.1晶体结构 58

4.1.2缺陷及其对发光的影响 62

4.1.3能带结构 62

4.1.4半导体发光材料的条件 66

4.2半导体对光的吸收 68

4.2.1半导体对光的吸收机构分类 68

4.2.2半导体光吸收理论 69

4.3半导体的激发与发光 71

4.3.1 PN结及其特性 71

4.3.2注入载流子的复合 76

4.4发光二极管照明技术 80

4.4.1 LED基本特性 80

4.4.2 LED发光原理 82

4.4.3 LED特性参数 83

4.4.4 LED驱动技术 88

4.4.5 LED应用 90

4.5有机材料光致发光和电致发光 91

参考文献 96

第5章 无机光致发光材料 97

5.1无机光致发光 97

5.1.1光致发光过程 97

5.1.2光辐射返回基态：发光 98

5.1.3非辐射返回基态 99

5.2荧光粉发光原理 99

5.2.1基本概念 100

5.2.2荧光粉的特性 101

5.3荧光粉的发展历史和现状 103

5.3.1荧光灯用荧光粉的发展历史 103

5.3.2稀土三基色荧光粉 104

5.3.3白光LED荧光粉 108

5.4荧光粉的主要制备方法 110

5.4.1高温固相法 110

5.4.2燃烧合成法 112

5.4.3溶剂（水）热法 112

5.4.4溶胶-凝胶法 113

5.4.5沉淀法 115

5.4.6喷雾热解法 115

5.4.7微乳液法 117

5.4.8高分子网络凝胶法 117

5.4.9微波法 117

参考文献 118

第6章LED封装技术 120

6.1 LED封装方式 120

6.1.1引脚式封装 121

6.1.2表面贴装式封装 121

6.1.3功率型封装 122

6.1.4集成式多芯片器件封装 122

6.1.5其他封装方式 123

6.2 LED封装工艺 124

6.3 LED封装材料与设备 127

6.3.1 LED封装材料 127

6.3.2 LED封装设备 132

6.4荧光粉涂覆技术 136

6.4.1调荧光粉 137

6.4.2荧光粉涂覆 138

6.5 LED散热技术 139

6.5.1热量来源 139

6.5.2热量对LED的影响 140

6.5.3 LED的散热机制及解决方案 140

6.6 LED光学结构 145

6.6.1 LED光转化结构 146

6.6.2 LED配光结构 146

6.6.3 LED封装仿真与设计 147

6.7功率型LED封装关键技术 149

参考文献 153

第7章 透明导电材料 155

7.1透明导电薄膜简介 155

7.2代表性的TCO材料 156

7.3 TCO的导电性 157

7.3.1 TCO的导电原理 157

7.3.2能带、轨域与迁移率 158

7.3.3 N型与P型TCO 158

7.3.4载流子的生成 159

7.3.5 TCO的导电性与温度及载流子浓度的关系 160

7.3.6 TCO中的载流子散射与电阻的关系 162

7.4 TCO的光学性质 163

7.4.1 TCO的透光原理 163

7.4.2电浆振动与电浆频率 163

7.4.3布尔斯坦-莫斯效应 164

7.4.4载流子浓度与透光性 165

7.5透明导电材料技术 165

7.5.1 ITO 167

7.5.2其他导电与透明的折中方案 167

7.5.3软性ITO薄膜 169

7.5.4纳米银线 171

参考文献 174

第8章 触控屏 175

8.1触控技术的发展 175

8.1.1触控技术的产生 175

8.1.2触摸屏的定义 176

8.1.3触摸屏的分类 177

8.2电阻触摸屏 177

8.3电容触摸屏 179

8.3.1表面电容触摸屏 179

8.3.2投射电容式触摸屏 180

8.4其他触控技术 182

8.4.1红外线技术触摸屏 182

8.4.2表面声波式触摸屏 183

8.5触控技术前沿 184

8.5.1嵌入式触摸屏 184

8.5.2 force touch技术 185

8.5.3柔性触控技术 186

8.6触摸屏生产工艺介绍 187

8.6.1玻璃式触摸屏的生产工艺 187

8.6.2薄膜式触摸屏的生产工艺 191

8.6.3薄膜触摸屏黄光工艺流程 194

8.7电容式触摸屏生产设备和材料 195

8.7.1电容式触摸屏主要生产设备 195

8.7.2电容式触摸屏生产辅助材料 198

参考文献 200

第9章 显示屏 201

9.1显示技术简介 201

9.2显示器的工作原理及特点 203

9.2.1阴极射线管显示器 203

9.2.2液晶显示器 203

9.2.3等离子体显示器 204

9.2.4有机电致发光显示器 204

9.2.5 LED显示器 205

9.2.6 OL ED显示器 205

9.3 TFT-LCD的器件结构和工作原理 206

9.3.1液晶材料及其性能特点 207

9.3.2 panel板的结构及其工作原理 208

9.3.3背光源的结构及其原理 210

9.4 TFT-LCD材料技术及工艺技术 212

9.4.1 TFT-LCD材料技术 212

9.4.2 TFT-LCD工艺技术 219

9.5 OLED显示屏 225

9.5.1 OLED显示原理及应用 225

9.5.2 OLED器件制备 226

9.5.3 OLED的优缺点分析 227

9.5.4 OLED的驱动方式 227

9.5.5 OLED产业面临的挑战 229

参考文献 230

第10章 太阳能电池材料及应用 231

10.1光伏技术与太阳能电池 231

10.1.1太阳能电池的发展历程 231

10.1.2太阳能电池原理 232

10.1.3太阳能电池的分类 236

10.2晶硅太阳能电池 236

10.2.1多晶硅薄膜太阳能电池 236

10.2.2非晶硅薄膜太阳能电池 237

10.3化合物半导体薄膜电池 238

10.3.1 CdTe太阳能电池 238

10.3.2 CIGS太阳能电池 241

10.3.3 GaAs太阳能电池 245

10.4新型太阳能电池 247

10.4.1染料敏化太阳能电池 247

10.4.2有机薄膜太阳能电池 249

10.4.3钙钛矿太阳能电池 251

参考文献 253