科目名 : 光電子デバイス工学

科目コード 60560
配当学年 4年
開講期 前期
曜時限 月曜・4時限
講義室 桂2
単位数 2
履修者制限
講義形態 講義
言語
担当教員 浅野卓・野田進

講義概要

3回生配当の固体電子工学、半導体工学を基礎として、現在の情報処理、通信の分野に不可欠な各種の光・電子デバイスの動作理論を講述する.特に発光デバイスの動作原理について基礎から詳しく述べる.

評価方法

レポート1~2回および試験

最終目標

自然放出過程の物理的背景の理解、および半導体中での自然放出過程を考える際に必要となる諸要素の理解

講義計画

項目 回数 内容説明
発光の基礎過程 4〜5 二準位電子系からの自然放出過程について概観した後、フェルミの黄金律、電気双極子相互作用、光の状態密度等について説明しつつ、最終的に発光緩和レートの理論式を導出する.
半導体からの発光過程 4〜5 半導体へのエネルギー注入から発光までの過程を概観した後、発光デバイスの物理を説明する.電子・正孔の状態密度、分布関数等を用いて定常状態における発光スペクトルの理論式を導出する。また過渡状態を記述するレート方程式を導出して、発光効率を決定する要素について説明する.
電子状態の制御と発光特性 4~5 半導体発光デバイスの電子状態の制御による発光特性の制御について述べる。特に量子構造を用いて発光特性を向上させる手法について説明する。半導体ヘテロ構造を用いた種々の量子構造について述べ、量子化準位の計算手法や量子構造を用いた電子デバイスについても説明する.
学習到達度の確認 1 学習到達度を確認する

教科書

ノート講義形式とする。

参考書

光物性物理学 櫛田孝司先生著 朝倉書店
その他、授業中に各種参考書を紹介する。

予備知識

固体電子工学,半導体工学を受講しておくことが望ましい.

授業URL

その他

各講義項目の順序,時間配分は変化する場合がある.