前言
光电薄膜是重要的信息功能材料,它把光信号转变成电信号.金属纳米粒子埋藏于半导体中构成的复合介质光电薄膜与传统的光电薄膜不同,也与半导体薄膜不同,会表现出特殊的性能.例如,它们具有超快光电时间响应,有可能在高速光学和光电器件方面得到应用.
纳米材料是最近几年兴起的纳米科学与技术中的重要研究内容.当光电薄膜的厚度为纳米尺寸,或者薄膜中的金属粒子处于纳米尺寸,都会使光电薄膜具有奇异的性能.要分析这些性能产生的原因,需要从介观物理和纳米电子学的角度来思考问题.
在纳米材料中,金属纳米粒子、半导体复合介质和纳米线是科研中的热门课题之一,对这些材料光电性能的研究属于国际前沿研究领域.电驱动的纳米激光功能材料的研究在最近几年才取得一些成果,例如,氧化锌纳米线异质结构建的电致近紫外激光器备受关注.
本书论述了无机纳米信息薄膜材料的光学、电学和光电性能,介绍了该研究领域的前沿进展.书中大部分内容是北京大学的研究成果,此外,也包括了国内外学者的最新研究成果.主要内容涉及以下几个方面:
(1)论述纳米光电薄膜的特殊光学性能,包括瞬态光学响应和三阶非线性光学性能;
(2)讲解纳米光电薄膜的电学性能及基本物理概念;
(3)分析纳米光电功能薄膜的光电发射性能,包括薄膜的光电灵敏度、多光子光电发射和超快时间响应;
(4)探讨稀土元素掺杂对纳米光电功能薄膜性能的改进及基本原理;
(5)研究光子晶体薄膜的制备和光子禁带的调控;
(6)论述纳米激光材料的制备并介绍最新研究成果.
本书在《纳米光电功能薄膜》(2006年5月由北京大学出版社出版)的基础上进行了改编和扩充,内容增加了约30%.
作者希望本书能为读者在对新型纳米光电信息功能薄膜材料的学习、研究中掌握基本原理和实验方法提供一些参考.
书中难免有错误之处,诚恳地欢迎读者批评、指正.
作者
于北京大学
2011年2月