СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ "СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ"
ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ
КАТЕДРА "КВАНТОВА ЕЛЕКТРОНИКА"

Учебна програма на курса
"Съвременна твърдотелна оптоелектроника"

Хорариум: 30 + 0 + 15 = 45 часа

Кредити (ECTS): 4,0

Лектор: доц. д-р Евгения Вълчева

Анотация:

Курсът запознава студентите с квантоворазмерни прибори за оптоелектрониката и по-конкретно с получаването, изследването и прилагането на полупроводникови структури с квантоворазмерни ефекти. Разглеждат се основните физични принципи на ограничаване в нискоразмерни структури, модели на взаимодействието на светлина с квантоворазмерни структури като квантови ями, квантови точки, свръхрешетки. Изучаваните явления са в основата на оптоелектронните прибори, направени от тях, а изучаваните методи се използват за технологично получаване и характеризиране на нискоразмерни структури. Оптоелектроника на наноразмерно ниво, със спецификата на оптичните, фотоелектрични, електронни процеси в многослойни структури и свръхрешетки е много бързо развиваща се област, намираща приложение в редица прибори, които са вече в производство.

Изпитът е под формата на тест. Практическите упражнения са задължителни.

Предварителни изисквания:

- квантова механика

- оптоелектроника

Програма на курса:

  1. Физика на квантово-размерните системи. Енергетични нива на електрони и дупки в квантови ями. Двумерна и едномерна плътност на състоянията. (3 ч.)
  2. Оптични свойства на двумерен електронен газ: поглъщане; екситонни ефекти; фотолуминесценция. Екситони в реални квантоворазмерни структури с примеси и интерфейсни дефекти, поляризационни полета. (5 ч.)
  3. Нанотехнологии за квантоворазмерни структури: Молекулно-лъчева епитаксия, характеризиране на качеството на слоевете в процеса на израстване. Рязкост на интерфейса, структурно и морфологично съвършенство, хомогенност по състав. Полупроводникови материали и техни твърди разтвори за оптоелектрониката. (5 ч.)
  4. Тунелни структури: свързани квантови ями и композиционни свръхрешетки. Индиректни екситони в свързани квантови ями. Квантови каскади в свърхрешетки. (3 ч.)
  5. Видове оптоелектронни модули с квантоворазмерни структури като многократни квантови ями, свръхрешетки, вложени квантови точки. (5 ч.)
  6. Излъчватели и приемници на свeтлина; лазерни излъчвателни диоди; Брегови отражатели; лазери с вертикален резонатор и с квантови точки; ултрабързи прибори на междуподзонни преходи в многократни квантови ями и свръхрешетки. (7 ч.)
  7. Материали, свойства и приложения, зависещи от спина, спинтроника. (2 ч.)

Практически упражнения:

  1. Спектрална характеристика на UV полупроводников лазер с квантови ями на основата на InGaN/GaN. (5 ч.)
  2. Наноразмерни ефекти, наблюдавани чрез фотолуминесценция на наночастици от материали А2В6. (5 ч.)
  3. Абсорбция в свръхрешетки на основата на прехода AlN/GaN. (5 ч.)

Формата на контрол е изпит

Основна литература:

  1. T. Ando, A.B. Fowler, F. Stern, Electronic properties of two-dimensional systems, Rev.Mod.Phys. 54, pp.437-672 (1982).
  2. G. Bastard, Wave mechanics applied to semiconductor heterostructures, Les editions de Physique, Paris (1992).
  3. G. Weisbuch, B.Vinter, Quantum semiconductor structures, Fundamentals, and Applications, Academic Press, NY (1991).
  4. E.L. Ivchenko, G.E. Pikus, Superlattices and Other Heterostructures, Springer, Berlin (1995).
  5. E. F. Schubert, Physical Foundations of Solid-State Devices, Rensselaer Polytechnic Institute Troy, New York, 2007.
  6. E. Вълчева, Лекции към курса и материали, достъпни онлайн на адрес: http://elearning-phys.uni-sofia.bg/~epv/

Допълнителна литература:

  1. Zhong Lin Wang, Characterization of Nanophase Materials, © 2000 Wiley-VCH Verlag GmbH, ISBN: 3527600094.

Съставил програмата: доц. д-р Евгения Петрова Вълчева

4.12.2013

Вашите коментари изпращайте тук

2015-09-18

Check this is a valid HTML 4.01 document!