Předmět: Optické vlastnosti polovodičů

» Seznam fakult » EF » KCH
Název předmětu Optické vlastnosti polovodičů
Kód předmětu KCH/OVP
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Oswald Jiří, Ing. CSc.
Obsah předmětu
Přehled témat výuky: <ol> <li>Optické konstanty polovodičů. Optická absorpce v blízkosti absorpční hrany, dovolené a zakázané, přímé a nepřímé optické přechody. Výběrová pravidla.</li> <li>Excitony, jejich projevy v optické absorpci. Wannierův exciton, symetrie, výběrová pravidla.</li> <li>Nelineární optické vlastnosti objemových (3D) polovodičů, jejich systematizace, příklady. Efekty silného buzení: Excitonové komplexy, stínění Coulombovské interakce, elektron-děrové plasma, renormalizace gapu. </li> <li>Dvoufotonová absorpce. Výběrová pravidla, dvoufotonová spektroskopie a její aplikace. Experimentální technika.</li> <li>Nízkodimezionální polovodičové struktury, kvantově-rozměrový jev, hustota stavů v 2D, 1D a 0D strukturách. Lineární a nelineární optické vlastnosti.</li> <li>Luminiscence. Základní pojmy, kvantová účinnost, kinetický přístup. Franckův-Condonův princip, tepelné zhášení luminiscence.</li> <li>Kanály zářivé rekombinace v polovodičích. Projevy různých typů excitonů v luminiscenčním spektru 3D krystalů i nanokrystalů. Příklad: Luminiscence 3D křemíku, její aplikace, luminiscence křemíkových nanokrystalů.</li> <li>Stimulovaná emise v polovodičích. Základní pojmy, experimentální technika měření optického zisku, cesty ke křemíkovému laseru.</li> <li>Příklady optických vlastností 2D, 1D a 0D polovodičových nanostruktur AIII-BV a AII-BIV.</li> <li>Luminescence kvantových jam, kvantové jámy I a II typu.</li> <li>Luminiscence kvantových teček.</li> </li>Aplikace optických vlastností nanostruktur pro reálné optoelektronické součástky.</li> </ol>

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování)
  • Účast na výuce - 28 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 90 hodin za semestr
Výstupy z učení
Osvojit si: optické vlastnosti polovodičů a další témata: absorpce, excitony, nelineární optické vlastnosti, dvou-elektronová spektroskopie, luminiscence, stimulovaná emise, aplikace optických vlastností nanostruktur.
Orientovat se v problematice optických vlastností polovodičů. Rozumět principům reálných aplikací využívajících optické vlastnosti nanostruktur.
Předpoklady
znalost středoškolské fyziky

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška

písemný test
Doporučená literatura
  • D. Bimberg, M. Grundmann, N.N. Ledentsov. Quantum dots heterostructures. Wiley, Chichester, 1999.
  • E.Smith, G. Dent. Modern Raman Spectroscopy - A Practical Approach. Wiley & Sons Ltd. UK, 2005.
  • M. Grundmann (Ed.). Nano-Optoelectronics. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2002.
  • N. Peyghambarian, S.W. Koch, A. Mysyrowicz. Introduction to Semiconductor Optics. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1993.
  • S.V. Gaponenko. Optical Properties of Semiconductor Nanocrystals. , Cambridge University Press, Cambridge, 1998.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr