Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Οι μεταπτυχιακοί φοιτητές εξοικειώνονται με την οπτοηλεκτρονική και τις εφαρμογές της.
Εκπαιδεύονται στο modeling διατάξεων οπτοηλεκτρονικής που κατασκευάζονται σε ημιαγωγούς, ετεροδομές και κβαντικές δομές.
Εκπαιδεύονται στην επιλογή υλικών που ειναι κατάλληλα για κατασκευή διατάξεων οπτοηλεκτρονικής ΄(LEDs, lasers, ανιχνευτές)
Μαθάινουν πως οι τροποποιήσεις των μεθόδων ανάπτυξης υλικών, π.χ. εντοπισμός προσμείξεων, βελτιώνουν την απόδοση των διατάξεων.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγή στις ετεροδομές ημιαγωγών. Εφαρμογές της οπτοηλεκτρονικής. Μέθοδοι ανάπτυξης σύνθετων ημιαγωγών & ετεροδομών, υπολογισμός της πλεγματικής σταθεράς και του χάσματος. Επίδραση της κραματοποίησης ή/και του σχηματισμού ετεροδομών στη δομή των ταινιών. Band offsets. Υλικά χαμηλών διαστάσεων. Υπερδομές και κβαντικές δομές. Επίδραση του κβαντικού περιορισμού και του strain στην ταινία σθένους και το χάσμα. Modulation doping. Ακτινοβόλες μεταπτώσεις. Δίοδοι φωτοεκπομπής ημιαγωγών (semiconductor LEDs) ομο- και ετεροπαφής. Κβαντική απόδοση, απόδοση έγχυσης, επίδραση της θερμοκρασίας, μηχανισμοί απωλειών. Τεχνολογία ημιαγωγών για την κατασκευή LED. Γεωμετρίες διατάξεων LED. Laser ημιαγωγών p-n και διπλής ετεροεπαφής. Αυθόρμητη και επαγόμενη εκπομπή. Η οπτική κοιλότητα. Ενίσχυση και κατώφλι λειτουργίας. Laser κβαντικού πηγαδιού.
Ανιχνευτές οπτοηλεκτρονικής και χαρακτηριστικά αυτών. Συστήματα υλικών. Φωταγωγός, φωτοδίοδος, φωτοδίοδος p-i-n και ετεροεπαφής, φωτοβολταϊκά.
Λέξεις Κλειδιά
οπτοηλεκτρονική, ετεροδομές, LED ημιαγωγών, laser Ημιαγωγών, ανιχνευτές οπτοηλεκτρονικής
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1. Σημειώσεις και διαφένειες μαθήματος
1. «Optoelectronics-An introduction” J. Wilson & J. F. B. Hawkes, Prentice Hall 1989 (3η έκδοση μετάφραση στα ελληνικά 2007, Πανεπιστημιακές εκδόσεις ΕΜΠ, Α.Α. Σεραφετινίδης)
2. «Οπτοηλεκτρονική» J. Singh, Εκδόσεις Τζιόλα
3. “Semiconductor devices-Physics & Technology” S. M. Sze, Wiley 2002
4. “Electronic & optoelectronic properties of semiconductor structures” J. Singh, Cambridge University Press 2003
5. “Semiconductor optoelectronics. Physics & Technology” McGraw-Hill, 1995
6. “Optoelectronics” E. Rosencher and B. Vinter, Cambridge University Press 2002
7. “Optical processes in semiconductors” J. I. Pankove, Dover Publications Inc.
8. “Optical properties of solids”, Mark Fox, Oxford Master Series in Condensed Matter Physics, Oxford Univ. Press (ΝΥ 2001)
9. Σ. Βες, Σημειώσεις ΜΠΣ, «Οπτικός χαρακτηρισμός υλικών» (ιστοχώρος μαθήματος στο bscw)
10. Σ. Βες, Σημειώσεις προπτυχιακού μαθήματος, «Οπτικές ιδιότητες υλικών