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
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.