目录 1
第一章 物理光学概述 1
§1.1光的电磁理论及其数学表示 1
§1.2光波和光源 5
1.2.1光的单色性 5
1.2.2自然光与偏振光 5
1.2.3相速和群速 7
§1.3光的干涉和衍射 7
1.3.1光的干涉 7
1.3.2光的衍射 10
§1.4光在介质表面的反射、折射及光的吸收 11
1.4.1光在两透明介质分界面上的反射和折射 11
1.4.2光在导电介质中的传播和光的吸收 14
§1.5光与物质的相互作用——光的吸收、色散和散射 15
1.5.1光的吸收和色散 15
1.5.2光的散射 17
§1.6黑体辐射 18
§1.7光子及光的波粒二重性 21
第二章 半导体物理基础 24
2.1.1晶体的构造 25
§2.1半导体的能带及载流子密度 25
2.1.2半导体的能带结构 27
2.1.3热平衡条件下的载流子密度 32
2.1.4半导体的掺杂p型、n型半导体 35
§2.2载流子的输运现象及非平衡过程 37
2.2.1载流子的漂移、扩散和弛豫过程 37
2.2.2霍尔效应 40
2.2.3非平衡过程 41
2.2.4非平衡载流子的复合 44
2.2.5陷阱效应 50
2.3.1半导体的表面势和表面能级的弯曲 52
§2.3半导体的表面 52
2.3.2热电子发射和表面电导 54
2.3.3表面能级 55
2.3.4表面复合 56
§2.4半导体的p-n结金属和半导体的接触 58
2.4.1p-n结的形成和接触电势差 58
2.4.2理想p-n结的电流-电压特性 60
2.4.3突变结的势垒宽度及耗尽层电容 61
2.4.4结的击穿 62
2.4.5半导体异质结 64
2.4.6理想肖特基势垒 65
2.4.7注入接触和欧姆接触 66
§2.5半导体对光的吸收 67
2.5.1本征吸收 67
2.5.2其它吸收过程 68
2.5.3光吸收、光发射和载流子复合之间的关系 70
第三章 半导体光电导 72
§3.1半导体光电导的概念 72
3.1.1光电导 72
3.1.2金属与光电导体的接触 74
§3.2直线性和抛物线性光电导 75
3.3.1光电导材料的惰性 77
§3.3光电导材料的惰性和光谱分布 77
3.3.2本征光电导的光谱分布 78
§3.4光生伏特效应及其应用 81
§3.5丹倍效应和光电磁(PEM)效应 83
3.5.1载流子的“双极性”扩散 83
3.5.2丹倍效应 84
3.5.3光电磁(PEM)效应 86
第四章 光电发射 90
§4.1金属的光电发射 90
4.1.1光电发射的基本定律 90
4.1.2光电子的能量分布 91
4.1.3表征外光电效应的几个参数 94
4.1.4金属光电阴极的光谱响应特性选择性光电效应 95
4.1.5金属光电发射的福勒理论 97
§4.2半导体的光电发射 100
4.2.1半导体光电发射的基本过程 100
4.2.2半导体光电发射体的量子效率 104
§4.3实用光电阴极 106
4.3.1光电阴极制备工艺 108
4.3.2银氧铯(S-1)光电阴极 112
4.3.3锑铯光电阴极 117
4.3.4多碱光电阴极 120
§4.4负电子亲和势(NEA)光电阴极 123
4.4.1NEA光电阴极的表面模型 124
4.4.2NEA光电阴极中电子的传输过程 125
4.4.3NEA光电阴极的量子效率 126
4.4.4实用NEA光电阴极 129
第五章 光电倍增管 135
§5.1二次电子发射体 135
5.1.1二次发射系数 135
5.1.2二次电子的能量分布和角度分布 139
5.1.3实用二次电子发射体 141
5.2.2电子光学输入系统 146
5.2.1光电阴极 146
§5.2光电倍增管的结构 146
5.2.3电子倍增系统 148
5.2.4阳极 151
§5.3光电倍增管的特性和参数 151
5.3.1光电倍增管的静态特性和参数 151
5.3.2光电倍增管的动态特性和参数 156
§5.4光电倍增管的噪声 159
5.4.1统计过程与生成函数 160
5.4.2光电阴极的噪声 161
5.4.3倍增系统的噪声 163
5.4.4整管的噪声 164
5.4.5高速率计数时光电倍增管的噪声 165
§5.5光电倍增管的发展 167
5.5.1负电子亲和势发射材料在光电倍增管中的应用 167
5.5.2通道式光电倍增管 167
第六章 变象管与象增强器 172
§6.1变象管和象增强器的原理和结构 173
6.1.1红外变象管 173
6.1.2快速开关式变象管 176
6.1.3串联式象增强器 176
6.1.4级联式象增强器 177
6.2.1光谱响应特性和光谱匹配 178
§6.2特性和参数 178
6.2.2增益特性 180
6.2.3暗背景和附加背景亮度 183
6.2.4放大率和畸变 184
6.2.5分辨力和调制传递函数 185
§6.3象增强器的发展情况 192
6.3.1近贴管 192
6.3.2倒象管 193
6.3.3负电子亲和势光电阴极在象增强器上的应用——第三代象增强器 195
§6.4X射线象增强器 196
6.4.1X射线象增强器的结构及工作原理 197
6.4.2参数及其测量 200
6.4.3X射线象增强器的发展 202
第七章 摄象器件 205
§7.1摄象器件的工作方式、功能及分类 205
7.1.1摄象器件在电视中的作用及其工作方式 205
7.1.2摄象器件的功能及分类 206
§7.2摄象管的一般工作原理及特性 208
7.2.1信号的存贮及读取 208
7.2.2摄象管电子光学系统的结构和特点 212
7.2.3摄象管的特性参数 215
7.3.1光导摄象管靶面的一般工作原理和特性 221
§7.3光导型摄象管 221
7.3.2注入型光导摄象管靶面的结构和特性 228
7.3.3阻挡型光导摄象管的靶面结构和特性 229
7.3.4硅二极管阵列光导摄象管(Telecon) 233
§7.4移象型摄象管 238
7.4.1超正析象管 238
7.4.2二次电子传导(SEC)摄象管的结构、工作原理和特性 241
7.4.3硅电子倍增(SEM)摄象管的结构和工作原理 244
§7.5电荷耦合成象器件 245
7.5.1MOS结构及CCD器件的传输原理 246
7.5.2CCD器件的主要参数及制造工艺 248
7.5.3电荷耦合摄象器件的工作原理 252
7.5.4电荷耦合摄象器件的具体参数 254
7.5.5电荷耦合摄象器件的发展 256
第八章 半导体光电器件 257
§8.1半导体光电器件的种类和应用 257
§8.2光敏电阻 257
8.2.1光敏电阻的原理和构造 257
8.2.2几种主要的光敏电阻 260
§8.3光电池 262
8.3.1光电池的几个重要参数 263
8.3.2几种主要的光电池 265
§8.4光电二极管 269
8.4.1耗尽层光电二极管 269
8.4.2雪崩光电二极管 275
§8.5红外光电探测器 277
8.5.1红外光电探测器的特性 277
8.5.2本征半导体红外探测器 280
8.5.3多元系本征半导体红外探测器 281
8.5.4非本征半导体红外探测器 283
第九章 电致发光器件 286
§9.1电致发光的三种形态 286
§9.2注入式半导体发光器件的效率 287
§9.3发光二极管 291
9.3.1发光二极管的特性 291
9.3.2发光二极管的应用 297
§9.4半导体激光器 299
9.4.1激光的产生 300
9.4.2p-n结型二极管注入式激光器 305
9.4.3异质结激光器 309
§9.5电致发光屏 310
9.5.1交流电致发光屏 310
9.5.2交流电致发光屏的应用 312