本书从光的特性入手，详细介绍了半导体材料光电特性以及光、电相互作用机制和基本物理过程，重点阐述了半导体太阳能电池、光电导器件、光电二极管、光电耦合器件、CMOS图像传感器、发光二极管和半导体激光器等半导体光电子器件的工作机制、基本物理过程、基本性能曲线、关键参数及影响器件性能的因素等。
本书既可作为微电子、光电子及相关学科的硕士研究生、本科生的学习用书，又可作为半导体光电子器件研究、生产及应用开发技术人员的参考用书。

第一章 半导体材料的光学性质与光电现象
1.1 光子特性及半导体的光学参数
1.1.1 光子特性
1.1.2 光子的动量和能量
1.1.3 光的传播速度与折射率
l.1.4 光的折射与透射
1.2 半导体的光吸收机制
1.2.1 光吸收系数
1.2.2 本征吸收
1.2.3 其他吸收
1.3 半导体的光发射机制
1.3.1 本征跃迁与非本征跃迁
1.3.2 辐射复合
1.3.3 非辐射复合
1.3.4 发光效率
1.4 半导体中光子与电子相互作用的物理过程
1.4.1 半导体中光子和电子相互作用的物理过程
1.4.2 爱因斯坦关系
习题
第二章 半导体光电子器件的物理基础
2.1 pn结的物理基础
2.1 I 1 pn结的形成
2.1.2 平衡pn结的空间电荷区与自建电场
2.2 非平衡pn结
2.2.1 非平衡突变pn结电场分布
2.2.2 非平衡突变pn结空间电荷区宽度
2.2.3 非平衡线性缓变pn结电场分布
2.2.4 线性缓变pn结空间电荷区宽度
2.3 非平衡pn结的能带结构和载流子分布
2.3.1 非平衡pn结的能带结构
2.3.2 非平衡pn结的载流子分布
2.4 pn结的直流电学特性
2.4.1 pn结的电流-电压(I-U)方程
2.4.2 pn结注入电流比
2.4.3 非理想pn结电流-电压(I-U)方程
2.5 pn结电容
2.5.1 pn结势垒电容
2.5.2 pn结扩散电容
2.6 pn结击穿
2.6.1 pn结热击穿
2.6.2 pn结隧道击穿
2.6.3 pn结雪崩击穿
2.7 金半接触
2.7.1 金半接触的能带结构
2.7.2 肖特基接触的伏安特性
2.7.3 欧姆接触
2.8 MIS结构
2.8.1 表面态
2.8.2 MIS的能带结构
2.8.3 深耗尽状态
2.9 异质结
2.9.1 异质结的能带结构
2.9.2 异质结接触电势差与势垒电容
2.9.3 异质结的伏安特性
2.9.4 量子阱与超晶格
习题
第三章 半导体太阳能电池
3.1 太阳光谱与大气光学质量
3.1.1 太阳光谱
3.1.2 大气光学质量
3.2 半导体太阳能电池的基本结构
3.2.1 半导体的光伏效应
3.2.2 太阳能电池的基本结构
3.3 半导体太阳能电池的基本参数
3.3.1 短路电流与开路电压
3.3.2 太阳能电池转换效率
3.4 半导体太阳能电池的等效电路
3.5 半导体太阳能电池的光谱响应以及相关特性与效应
3.5.1 半导体太阳能电池的光谱响应与吸收特性
3.5.2 半导体太阳能电池的温度特性与辐照效应
3.5.3 半导体太阳能电池的光衰减效应
3.6 半导体太阳能电池性能提高的措施
3.6.1 半导体材料因素影响
3.6.2 串联与并联电阻影响
3.6.3 外部因素影响
3.6.4 制造技术因素影响
3.6.5 Si太阳能电池存在的问题及应对措施
3.7 新型异质结太阳能电池的结构
3.7.1 GaAs太阳能电池的结构
3.7.2 GaN太阳能电池的结构
3.7.3 HIT太阳能电池的结构
习题
第四章 半导体光电探测器件
4.1 光电导效应与器件的基本结构
4.1.1 光电导效应
4.1.2 光电导器件的基本结构
4.1.3 光电流与暗电流
4.2 光电探测器的基本参数
4.2.1 光电导与光电流灵敏度
4.2.2 光电导量子效率与增益
4.2.3 光电导弛豫
4.2.4 常见的光电导材料
4.3 光电探测器的噪声来源和参数
4.3.1 噪声来源
4.3.2 噪声参数
4.4 光电二极管的基本结构与工作机制
4.5 光电二极管的等效电路
4.5.1 光电二极管的直流等效电路
4.5.2 光电二极管的交流等效电路
4.5.3 光电二极管的静态工作点
4.6 pin型光电二极管
4.6.1 pin型光电二极管的结构
4.6.2 pin型光电二极管的电场分布
4.6.3 pin型光电二极管的量子效率
4.7 异质结与肖特基光电二极管
4.7.1 异质结光电二极管
4.7.2 肖特基光电二极管
4.8 雪崩光电二极管
4.8.1 雪崩光电二极管的工作机制
4.8.2 雪崩光电二极管的倍增因子(系数)
4.8.3 雪崩光电二极管的信噪比
4.9 光电晶体管和光敏场效应管
4.9.1 光电晶体管
4.9.2 光敏场效应管
4.9.3 色敏光电二极管
习题
第五章 半导体光电耦合器件
5.1 CCD的基本结构
5.2 CCD中电荷的存储与转移
5.2.1 电荷存储
5.2.2 电荷转移
5.3 CCD中电荷的注入与检测
5.3.1 电荷的光注入
5.3.2 电荷的电注入
5.3.3 电荷的检测(输出)
5.4 CCD的性能参数
5.4.1 电荷转移损失率
5.4.2 工作频率
5.5 CCD电极的基本结构
5.5.1 降低电极间势垒的结构
5.5.2 简化驱动电路的结构
5.6 电荷耦合摄像器件
5.6.1 工作原理
5.6.2 CCD的基本特性参数
5.6.3 CCD在信号处理领域的应用
5.7 CMOS图像传感器
5.7.1 CMOS图像传感器