光電系統與應用

　　本書為教育部顧問室「半導體與光電產業先進設備人才培育計畫」之成果，包含了光電系統之基本原理、架構與發展、應用及趨勢，各章節主題條列如下：第一章太陽能與光電半導體基礎理論、第二章半導體概念與能帶、第三章光電半導體元件種類、第四章位置編碼器、第五章雷射干涉儀、第六章感測元件（光電、溫度、磁性、速度）、第七章光學影像系統元件、第八章太陽電池元件的原理與應用（矽晶太陽電池，化合物太陽電池，染料及有機太陽電池）、第九章材料科技在太陽光電的應用發展、第十章LED 原理及驅動電路設計、第十一章散熱設計及電路規劃、第十二章LED 照明燈具應用；各章節內容分明，清楚完整。

　　本書可作為大專院校專業課程教材，適用於光電、電子、電機、 機械、材料、化工等理工科系之教科書，同時亦適合一般想瞭解光電知識的大眾閱讀。同時可提供企業中現職從事策略管理、或是新事業開發、業務、行銷、研究、企劃等人員作為參考，或給有興趣學習與研究的學生深入理解與認識光電科技。

本書特色

　　．本書為教育部顧問室「半導體與光電產業先進設備人才培育計畫」之成果。
　　．包含了光電系統之基本原理、架構、發展、應用及趨勢，章節清楚完整。
　　．可作為大專院校專業課程教材，適用於光電、電子、電機、 機械、材料、化工等理工科系之教科書，同時亦適合一般想瞭解光電知識的大眾閱讀。

作者簡介

林奇鋒

　　現職：聯合大學光電工程學系助理教授
　　學歷：國立台灣大學光電工程學研究所博士

林宸生
　　
　　現職：逢甲大學自動控制系特聘教授
　　學歷：中央大學光電博士

張文陽

　　現職：虎尾科技大學機械與電腦輔助工程系助理教授
　　學歷：國立成功大學工程科學所博士

王永成

　　現職：雲林科技大學機械工程系暨產業精密機械研究所副教授
　　學歷：德國伊棉瑙工科大學工學博士

陳進益

　　現職：虎尾科技大學機械與電腦輔助工程系助理教授
　　學歷：國立台灣科技大學電機所博士

李昆益

　　現職：中華科技大學電機系教授

　　學歷：
　　大同大學電機工程博士
　　俄羅斯 VNIISIMS 國家半導體材料研究所   進修藍寶石長晶技術

陳坤煌

　　現職：逢甲大學電機工程系教授
　　學歷：國立交通大學光電所博士

李孝貽

　　現職：高雄應用科技大學電機工程系教授
　　學歷：國立中央大學光電博士

序

第一章　太陽能與光電半導體基礎理論 林奇鋒
1.1　前言
1.2　太陽能電池的簡史
1.3　太陽能電池概述
1.3.1　光伏效應
1.3.2　空氣質量與太陽光譜
1.3.3　材料吸收
1.3.4　材料能隙
1.4　元件特性
1.4.1　量子效率
1.4.2　功率轉換效率
1.4.3　暗電流與開路電壓
1.4.4　等效電路模型
1.4.5　非理想狀態的等效電路
參考書目

第二章　半導體概念與能帶 林宸生
2.1　光能與輻射
2.2　半導體材料的內部
2.3　半導體之製程與微影技術
參考書目

第三章　光電半導體元件種類 林宸生
3.1　發光二極體
3.2　半導體雷射
3.3　受光元件
3.4　訊號雜訊
3.5　複合元件
參考書目

第四章　位置編碼器 張文陽
4.1　位置檢測原理
4.2　光學式編碼器
4.2.1　光學式增量式編碼
4.2.2　光學絕對式編碼器
4.2.3　混合式編碼器
4.3　電磁式編碼器
4.3.1　霍爾感測器之編碼器
4.3.2　磁阻感測器之編碼器
4.4　編碼解析度與應用電路
4.4.1　編碼解析度
4.4.2　編碼器應用電路設計
4.5　數位編碼與解碼邏輯設計
4.5.1　編碼邏輯電路設計
4.5.2　解碼邏輯電路設計
4.5.3　計數器電路設計
參考書目

第五章　雷射干涉儀 王永成
5.1　光的干涉原理
5.1.1　光的干涉概述
5.1.2　光干涉基本條件
5.1.3　光束分割方式
5.2　干涉儀簡述
5.2.1　雙光束干涉儀
5.2.2　多光束干涉儀
5.3　雷射干涉儀的應用
5.3.1　長度量測
5.3.2　角度量測
5.3.3　應變量測
5.3.4　透光薄膜厚度量測
5.3.5　光學元件幾何參數量測
5.3.6　流場量測
5.4　精密奈米定位
參考書目

第六章　感測元件 陳進益
6.1　光電感測元件
6.1.1　光二極體
6.1.2　光電晶體
6.1.3　光耦合器
6.1.4　光遮斷器與光反射器
6.1.5　光敏電阻
6.2　溫度感測器
6.2.1　熱敏電阻
6.2.2　熱電耦
6.2.3　電阻式溫度檢測器
6.2.4　感溫IC AD590與LM35
6.3　磁性感測元件
6.3.1　霍爾元件
6.3.2　霍爾IC
6.4　速度感測器
6.4.1　轉速發電機
6.4.2　轉速計
6.5　感測元件應用電路
6.5.1　光電晶體應用電路
6.5.2　光敏電阻應用電路
6.5.3　熱敏電阻應用電路
6.5.4　AD590應用電路
參考書目

第七章　光學影像系統元件 林宸生
7.1　光學轉移矩陣與視覺取像基本設計
7.1.1　光線遇另一介質反射的情況
7.1.2　光線遇另一介質折射的情況
7.1.3　光線通過一平行區間
7.1.4　光線遇一透鏡的情況
7.1.5　光線遇一球面反射鏡的情況
7.1.6　光線遇一球面的情況
7.2　CCD攝影機與感測元件
7.3　數位相機與光學鏡頭
7.3.1　數位相機主要組成部份之光學鏡頭
7.4　其它的光學影像系統
7.4.1　影像掃描器概說
7.4.2　傳真機
7.4.3　線性影像感測器
7.4.4　條碼機
7.4.5　利用影像技術進行身份識別
7.4.6　膠囊內視鏡
7.4.7　光學顯微影像系統
7.5　光學影像系統之像差
7.5.1　球面像差（Spherical Aberration）
參考書目 179

第八章　太陽電池元件的原理與應用 林奇鋒
8.1　前言
8.2　矽晶太陽能電池
8.2.1　矽晶太陽能電池結構與製程
8.2.2　薄膜太陽能電池
8.2.3　非晶矽薄膜太陽能電池
8.2.4　CdTe薄膜太陽能電池
8.2.5　CIGS薄膜太陽能電池
8.3　化合物太陽能電池
8.3.1　III-VI化合物太陽能電池概觀
8.3.2　GaAs太陽能電池設計
8.3.3　有機太陽能電池
8.4　染料及有機太陽電池
8.4.1　小分子有機太陽能電池
8.4.2　元件壽命及應用
8.4.3　高分子太陽能電池
8.4.4　染料敏化太陽能電池
8.4.5　太陽能電池模組化技術
參考書目

第九章　材料科技在太陽光電的應用發展 李昆益
9.1　前言
9.2　矽晶太陽能電池材料
9.2.1　單晶矽太陽能電池材料
9.2.2　單晶矽（single crystalline silicon）製作
9.2.3　多晶矽太陽能電池材料
9.2.4　多晶矽（multicrystalline silicon）製作
9.2.5　非晶矽太陽能電池材料
9.3　化合物太陽能電池材料
9.3.1　GaAs薄膜太陽能電池材料
9.3.2　CdTe薄膜太陽能電池材料
9.3.3　CdTe太陽能電池材料
9.3.4　CuInSe2薄膜太陽能電池材料
參考書目

第十章　LED 原理及驅動電路設計 陳坤煌
10.1　前言
10.2　LED的發展史
10.2.1　發現電致發光的效應
10.2.2　第一個紅外LED的發明
10.2.3　紅、橙、黃、綠LED的開發
10.2.4　藍光LED的開發
10.2.5　白光LED的開發
10.2.6　LED開始適用於普通照明
10.3　LED 結構
10.4　LED 發光原理
10.5　白光 LED
10.5.1　採用藍光 LED 結合螢光粉實現白光 LED
10.5.2　 採用紫外光LED結合紅、綠、藍螢光粉形成白光 LED
10.5.3　採用多晶片 LED 形成白光 LED
10.6　LED 的特性及優點
10.6.1　可靠性高、壽命長
10.6.2　發光效率高
10.6.3　功率消耗低
10.6.4　感應速度快
10.6.5　單色性好、色彩鮮豔豐富
10.6.6　耐碰撞
10.6.7　體積小、輕便
10.6.8　綠色環保
10.7　LED 驅動電路之設計
10.7.1　LED亮度與電流之關係
10.7.2　LED電流與電壓之關係
10.7.3　LED 驅動電路設計的技術要求
10.7.4　LED電源驅動電路的分類
10.7.5　LED在驅動電路中的連接形式
10.7.6　LED驅動電路設計方式
10.7.7　LED驅動電路的結構
10.8　LED 的應用與未來發展
參考書目

第十一章 散熱設計及電路規劃 李昆益
11.1　前言
11.2　LED 發熱問題及影響
11.2.1　LED 散熱問題
11.3　LED 散熱設計
11.3.1　晶片層級
11.3.2　封裝層級
參考書目

第十二章　LED 照明燈具應用 李孝貽
12.1　淺說 LED 照明
12.2　LED在照明上的應用
12.3　LED 燈源
12.4　LED 燈具 -COBLED 聚光燈之設計與模擬
12.4.1　LED 聚光燈設計架構及期望目標
12.4.2　聚光二次元件結構設計與模擬
參考書目