Fyzika polovodičů pro optoelektroniku II - NOOE008

• Anglický název: Semiconductor Physics for Optoelectronics II
• Zajišťuje: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: letní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: letní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: RNDr. Martin Veis, Ph.D.; RNDr. Milan Orlita, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Optika a optoelektronika

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_FUUK (07.05.2003)

Základní optické vlastnosti polovodičů, mechanismy optické absorpce a emise. Fotoelektrické jevy. Detekce světla, parametry detektorů. Generace světla, luminiscence, mechanismy zářivé rekombinace. Integrovaná optika. Experimentální metody.

angličtina

Poslední úprava: T_FUUK (09.05.2001)

Fundamental optical properties of semiconductors in different spectral regions. Quantum mechanical treatment of absorption and emission of light. Photoelectric phenomena, excitation, relaxation and recombination of charge carriers. Photoconductivity and photovoltaic effects in semiconductors. Luminescence. Light detectors and sources.

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Poslední úprava: RNDr. Martin Veis, Ph.D. (07.06.2019)

ústní zkouška

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Martin Veis, Ph.D. (07.06.2019)

oral exam

Literatura

Poslední úprava: T_FUUK (29.04.2004)

[1] H.Frank: Fyzika a technika polovodičů. SNTL Praha 1990

[2] Teorie pevných látek. ČSAV Praha 1965.

[3] T.S.Moss, G.J.Burrel,B.Ellis: Semiconductor Opto-

Electronics. Překlad Mir, Moskva, 1976

[4] K.Seeger: Semiconductor Physics: Springer Verlag Berlin 1989

[5] M.A.Herrman: Semiconductor Superlattices. Akademie-Verlag

Berlin 1986.

[6] J.Toušek: Fotoelektrické jevy v polovodičích.

SPN Praha 1977.

[7] J.Toušek: Polovodičové prvky III. Karolinum, Praha 1993.

[8] B.E.A.Saleh a M.C.Teich: Základy fotoniky, sv. 1 - 4.

Matfyzpress Praha 1995.

Požadavky ke zkoušce

čeština

Poslední úprava: RNDr. Martin Veis, Ph.D. (07.06.2019)

znalost probírané látky na přednáškách

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Martin Veis, Ph.D. (07.06.2019)

knowledge of the topics explained at lectures

Sylabus

čeština

Poslední úprava: T_FUUK (29.04.2004)

1. Optické konstanty
Elektromagnetické vlny. Definice optických konstant.

Dispersní relace a obecné vlastnosti optických konstant.

2. Optické vlastnosti polovodičů a iontových krystalů
Kvantová teorie optických přechodů. Mezipásové přechody.

Dovolené a zakázané, přímé a nepřímé přechody.

Exciton. Příměsová absorpce. Reflexe v oblasti kmitů

mříže. Polariton. Model volných elektronů. Plazmová

hrana.

3. Fotoelektrické jevy v polovodičích
Klasifikace. Mezipásová a Augerova rekombinace.

Extrinsická generace a rekombinace, vliv pastí.

Fotovodivost při nehomogenní excitaci, difuse, rovnice

kontinuity. Fotovoltaický jev. Povrchové stavy, povrchová

vodivost a rekombinace. Sluneční cely a fotodetektory.

4. Generace světla, luminiscence
Tepelné záření. Mechanismy zářivé a nezářivé rekombinace.

Metody excitace. Mezipásová rekombinace, volné excitony,

excitonové molekuly a kapky. Stimulovaná emise při vysoké

úrovni excitace. Luminiscenční diody a polovodičové

lasery.

angličtina

Poslední úprava: T_FUUK (29.04.2004)

1. Optical constants

Electromagnetic waves. Definitions of optical constants. Dispersion relations and general properties of optical constants.

2. Optical properties of semiconductors and ionic crystals

Quantum theory of optical transitions. Interband transitions. Direct allowed and "forbidden" absorption edges. Indirect absorption edge. Excitons, exciton-polaritons. Defects. Lattice absorption and reflection. Phonon-polaritons. Free carrier absorption and plasma edge.

3. Photoelectric effects in semiconductors

Classification. Interband generation and recombination. Auger recombination. Recombination and trapping on a single level. An effect of traps. Nonhomogeneous interband excitation. Diffusion effects, continuity equation. Photovoltaic effect. Surface recombination. Solar cells and photodetectors.

4. Emission of light, luminescence

Thermal emission. Radiative and nonradiative recombination. Methods of luminescence excitation. Interband recombination, free and bound excitons, biexcitons and exciton liquid. Stimulated emission. Semiconductor photodiodes and lasers.