具体描述
Nanoscale materials are showing great promise in various optoelectronics applications, especially for the fast developing fields of optical communication and optical computers. With silicon as the leading material for microelectronics, the integration of optical functions into silicon technology is a very important challenge. This book concentrates on the optoelectronic properties of silicon nanocrystals, associated phenomena and related topics, from basic principles to the most recent discoveries. The areas of focus include silicon-based light-emitting devices, light modulators, optical wavevguides and interconnectors, optical amplifiers, and memory elements. The book comprises theoretical and experimental analysis of various properties of silicon nanocrystals, research methods and preparation techniques, and some promising applications.
Contents:Silicon Nanocrystals Enabling Silicon Photonics (N Daldosso & L Pavesi); Theoretical Studies of Absorption, Emission and Gain in Silicon Nanostructures (E Degoli et al.); Computational Studies of Free-Standing Silicon Nanoclusters (O Lehtonen & D Sundholm); Optical Gain in Silicon Nanocrystal Waveguides Measured by the Variable Stripe Length Technique (H Chen et al.); Si-nc Based Light Emitters and Er Doping for Gain Materials (O Jambois et al.); Silicon Nanocrystals: Structural and Optical Properties and Device Applications (F Iacona et al.); Optical Spectroscopy of Individual Silicon Nanocrystals (J Valenta & J Linnros); Silicon Nanocrystal Memories (P Dimitrakis et al.); Engineering the Optical Response of Nanostructured Silicon (J Diener et al.); Guiding and Amplification of Light Due to Silicon Nanocrystals Embedded in Waveguides (T Ostatnický et al.); Silicon Nanocrystals in Silica: Optical Properties and Laser-Induced Thermal Effects (L Khriachtchev); Light Emission from Silicon-Rich Nitride Nanostructures (L D Negro et al.); Energy Efficiency in Silicon Photonics (B Jalali et al.); Light Emitting Defects in Ion-Irradiated Alpha-Quartz and Silicon Nanoclusters (J Keinonen et al.); Auger Processes in Silicon Nanocrystals Assemblies (D Kovalev & M Fujii); Biological Applications of Silicon Nanostructures (S M Weiss).
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用户评价
这本书的结构安排颇具匠心，它以一种层层递进的方式，将看似孤立的光学现象与半导体材料特性紧密结合起来。我特别欣赏作者在处理材料-结构-功能这三者关系时的严谨性。比如，书中对硅自身在近红外波段的透明性与局限性的探讨，以及如何通过引入高折射率对比度的结构来强行打破衍射极限，这些部分写得极其流畅和有说服力。它成功地将深奥的波动光学原理，用半导体制造的语言重新阐述了一遍。然而，在涉及新型非线性光学效应的章节中，论述的跳跃性略大。似乎是受限于篇幅或特定研究侧重，某些关键的实验验证数据或现象的详细物理机制并未被充分展开，留给读者的想象空间过多，这对于追求完备逻辑链条的读者来说，稍显意犹未尽。总体来说，这本书在基础理论的构建上扎实无比，是理论研究者案头的必备工具书，但若作为一本面向广泛工程读者的入门或进阶读物，其对中间环节的“过渡”处理需要读者自行补足。
评分这本书的广度令人印象深刻，但其核心似乎牢牢锚定在“硅基”这一特定材料的物理和工程限制之上。作者对如何将成熟的CMOS工艺流程与创新的光子学设计巧妙结合，进行了非常详尽的论述，特别是关于光刻误差对器件性能的敏感性分析，这部分非常贴近实际的制造挑战。书中详细描绘了从光刻胶到蚀刻工艺中，如何控制侧壁粗糙度以降低散射损耗的细节。不过，对于那些对非硅基平台，例如III-V族半导体在激光发射或高带宽调制器方面的最新突破感兴趣的读者，这本书的覆盖面就显得有些局限了。它成功地将硅的“劣势”（如缺乏有效光源）通过巧妙的外部耦合或异质集成技术来弥补，但这部分论述虽然精彩，却也进一步突显了其对硅平台的专注。总而言之，这是一部深挖“硅基光子学”潜力边界的权威著作，其价值在于为特定材料体系的深入优化提供了理论基石，但若想寻求跨材料系统的全面比较或通用光子学原理的更广泛概括，可能需要辅以其他文献。
评分这部关于硅基纳米光子学的新作，给人的第一印象是内容深度令人敬畏，但阅读体验却像在攀登一座陡峭的山峰，需要极高的专业背景和持之以恒的耐心。书中对集成电路与光子学交叉领域的阐述极其精微，无论是波导的损耗机制分析，还是涉及量子点耦合的理论模型，都做到了教科书级别的严谨。例如，作者在讨论超材料对光场调控的章节中，详细推导了各向异性介质中的麦克斯韦方程组的边界条件，并将复杂的多物理场耦合问题简化为一套可计算的数值框架。对于希望深入理解硅基芯片如何突破电子学瓶颈，实现光速级别信息处理的工程师和研究人员来说，这无疑是一部里程碑式的参考手册。然而，对于初涉此领域的新手，开篇的数学基础和量子力学预备知识可能构成一道难以逾越的门槛。书中的图表虽然信息量巨大，但缺乏足够的“软性”引导和直观类比，使得理解那些抽象的能带结构和光场分布时，需要读者自行在脑海中构建清晰的物理图像。整体而言，这是一本面向专家，旨在提供最前沿、最硬核理论支撑的学术巨著，其价值在于其无与伦比的细节密度和理论完备性，而非易读性或教学引导性。
评分读完这本关于光子集成领域的前沿书籍，我最大的感受是作者在构建一个宏大而精密的知识体系上所展现出的惊人功力，但这份宏大也带来了一丝疏离感。这本书更像是一份详尽的“技术蓝图”而非一次轻松的阅读旅程。它聚焦于如何利用现有半导体工艺平台（如CMOS兼容性）去“雕刻”出具有特定光学功能的微纳结构。书中对光子晶体腔的Q值优化和耦合效率的提升策略进行了详尽的案例剖析，特别是关于片上激光器的设计哲学，涉及了反馈机制的精细调谐，这一点对我启发很大。不过，书中对应用层面的讨论显得相对保守和学术化，更偏向于基础物理和器件原理的探讨。如果期待看到大量近期产业界的热门应用，比如数据中心互联的商业化进展或者消费电子中的具体集成案例，可能会略感不足。它更像是置身于实验室的核心，凝视着设计软件中的每一个参数和边界条件，确保理论上的完美闭合。对于那些正在努力将实验室成果转化为可靠产品的技术人员来说，这本书提供的理论基础无可替代，但要将这些基础知识转化为实际生产线上的“工程智慧”，可能还需要结合更多工业实践指南。
评分老实说，这本书的阅读体验是极其“硬核”的。它几乎没有采用任何叙事性的语言来缓和专业术语的冲击力。每一页都塞满了公式、参数和严格的定义。对于我这种偏向应用、更依赖图示和流程图来理解复杂系统的读者来说，消化速度非常缓慢。印象最深的是关于光场约束和损耗最小化策略的讨论，作者似乎对如何最大限度地将光限制在纳米尺度的波导内有着近乎偏执的追求，并通过详细的模式分析，展示了不同几何形状对有效折射率和弯曲损耗的影响。这些分析无疑是顶尖水平的，但阅读过程需要不断地查阅附录中的材料常数表和符号定义，这极大地打断了思维的连贯性。它更像是一本为“计算物理学家”准备的参考书，要求读者不仅要懂得光子学，还要精通数值模拟方法。对于渴望获得即时灵感或快速解决具体工程问题的读者，这本书可能需要长时间的“浸泡”才能体现其价值，它要求读者以研究生的严谨态度去对待每一个数学符号的意义。
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