光デバイス

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
光デバイス
Photoelectric Devices
B201250001 2 3 後期授業 専門科目 BEELE3519-J1 水5 B4-西K-102 内藤 裕義

オフィスアワー

火曜日 9:30~10:30

授業目標

・Lorentz振動子の導出と理解
・間接遷移,直接遷移半導体における光学遷移の理解
・量子構造の光物性の理解
・光デバイスの動作原理の理解
・金属,有機物の光物性の理解

教科書

Optical Properties of Solids, M. Fox, (Oxford, 2001)

参考書

光物性・デバイス工学の基礎、岡田正勝、鈴木健夫、鎌田憲彦、中澤叡一郎、古川昌司、内藤裕義 著、培風館
光物性の基礎、工藤恵栄著、オーム社 
光物性入門、小林浩一著、裳華房
光物性入門 ―物質の性質を知ろう―、大津元一 編/斎木敏治 ・戸田泰則 著、朝倉書店
半導体の光物性、中山正昭著、コロナ社

関連科目

電磁気学IB、電磁気学ⅡB、量子力学ⅠA、量子力学ⅡA、統計物理学ⅠA、統計物理学ⅡA、固体エレクトロニクス、半導体エレクトロニクス

授業時間外の学習(準備学習等について)

予習事項 授業予定箇所を教科書で予習しておくこと
復習事項 講義を行った箇所に相当する教科書にある演習問題を解いておくこと

授業の概要

最近,実用化された青色発光ダイオードや青色レーザーにより半導体光デバイスの応用範囲が,光通信やDVDディスクなどの情報書き込み,読み取り等の従来分野から大型ディスプレイ,照明光源等への新たな分野に広がりつつあり,以前にも増して光デバイスの重要性が増している。本講義では,半導体の発光および光伝導などの光学過程について解説し,それを基に半導体レーザー,発光ダイオード,フォトダイオード,太陽電池などの光デバイスの動作原理を修得する。

授業計画

第1回 光デバイスの概要と講義内容の説明 準備学習等
第2回 光の基本性質および光学材料 準備学習等
第3回 Lorentz振動子、Kramers-Kroenigの関係、複屈折 準備学習等
第4回 バンド間遷移 その1 準備学習等
第5回 バンド間遷移 その2 準備学習等
第6回 フォトダイオード、フォトセルの動作原理 準備学習等
第7回 太陽電池 準備学習等
第8回 励起子 準備学習等
第9回 発光過程 準備学習等
第10回 半導体レーザー、発光ダイオードの動作原理 準備学習等
第11回 半導体量子井戸 その1 準備学習等
第12回 半導体量子井戸 その2 準備学習等
第13回 有機物の光物性 準備学習等
第14回 金属の光物性 準備学習等
第15回 フォノンの関与した光物性 準備学習等
第16回 試験 準備学習等

成績評価

講義への出席(原則7割以上)を受験条件とし、定期試験(100点)により評価する。