光デバイス1 (M)
Optoelectronic Devices I (M)
准教授・原口 雅宣
2単位
形態
講義
目的
半導体の光物性を理解し，LEDとLDについて，動作原理，構造，機能について理解することを目的とする．
概要
半導体を特性を駆使して実現されている発光ダイオード(LED)とレーザダイオード(LD)の機能，構造，動作原理について講義を行う．これらの素子を理解するためには，半導体の光物性(光に対する物理的ふるまい)についても講義を行う．特に，現在の光産業の発展を支えているレーザダイオードについて時間をかける．
キーワード
量子力学，半導体，PN接合，半導体発光素子
先行科目
幾何光学，波動光学，光·電子物性工学1，光·電子物性工学2
関連科目
レーザ工学基礎論，光導波工学，光デバイス2，半導体ナノテクノロジー基礎論，光応用工学実験1
要件
材料物性，幾何光学，波動光学に関する基本的概念を理解していること．
注意
教科書は既に読んでいるものとして講義を進めていくので予習を怠らないこと．
目標
| 1. | 発光素子に使用される半導体の特徴が説明できること． |
| 2. | LEDとLDについて，その機能，構造，動作原理の説明ができること． |
| 3. | LEDとLDについて，利用上のポイントを説明できること． |
計画
| 1. | ガイダンス，光デバイスと光エレクトロニクスデバイス |
| 2. | 光の性質，光の放射と吸収 |
| 3. | 半導体の基礎 |
| 4. | 半導体中の電流とPN接合ダイオード |
| 5. | ルミネッセンス |
| 6. | 混晶半導体と材料設計 |
| 7. | ヘテロ接合と超格子 |
| 8. | 中間テスト，半導体による発光デバイスと他光源との比較 |
| 9. | 発光ダイオードの原理と構造 |
| 10. | 発光ダイオードの特性と作製，用途 |
| 11. | レーザの原理と特徴 |
| 12. | 半導体レーザの原理と構造 |
| 13. | 半導体レーザの特性と作製，用途 |
| 14. | 半導体レーザの市場と作製 |
| 15. | 発光素子の将来 |
| 16. | 期末試験 |
評価
積極性を含む講義への取り組み状況(11%)，小テスト(24%)，中間試験(30%)，定期試験(35%)により評価する．総合評価の60%を合格とする．
対象学生
他学科学生も履修可能
教科書
濱川，西野著，「光エレクトロニクス」，オーム社，2001年
参考資料
末松安晴，上林利生共著，「光デバイス演習」，コロナ社，1986
レーザ技術総合研究所編，「レーザーの科学」，丸善，1997
連絡先
原口 雅宣 TEL:088-656-9411，E-mail: haraguti@opt.tokushima-u.ac.jp
備考
講義内容は，量子力学，半導体の電子物性，レーザに関する講義との関連が強い．