光デバイス1
Optoelectronic Devices I
助教・岡本 敏弘
2単位
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，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
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
授業の始めに前回の授業内容に関する小テストを行う．また教科書は既に読んでいるものとして講義を進めていく．したがって，授業を受ける際には，2時間の授業時間毎に2時間の予習と2時間の復習をしたうえで授業を受けることが，授業の理解と単位取得のために必要である．
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. | 中間試験，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(16%)，小テスト(24%)，中間試験(30%)，期末試験(30%)により評価する．総合評価の60%を合格とする．
JABEE合格
単位合格と同一
JABEE関連
学科の学習目標 B
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
岡本 敏弘 TEL:088-656-9412,E-mail: okamoto@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．