Halvledaroptik
Kursplan, Avancerad nivå, 1TE778
- Kod
- 1TE778
- Utbildningsnivå
- Avancerad nivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Fysik A1F, Kvantteknologi A1F, Teknik A1F
- Betygsskala
- Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 26 mars 2021
- Ansvarig institution
- Institutionen för materialvetenskap
Behörighetskrav
120 hp inom teknik/naturvetenskap inklusive Fasta tillståndets fysik I. Mikro- och nanoteknik I. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
Mål
Efter godkänd kurs skall studenterna kunna:
- förklara och diskutera hur ljus absorberas i en halvledare och de fundamentala excitationer som förekommer,
- redogöra för bandstrukturen i halvledarmaterial, excitoner, plasmoner och fononer, samt deras påverkan på optiska spektra och transportprocesser,
- göra analyser av elektroniska och optiska egenskaper av halvledare samt förstå samband mellan kemisk sammansättning, dimensionalitet, elektronstruktur och optiska egenskaper,
- beräkna energinivåer i låg-dimensionella material, samt energier av excitonövergångar i olika material,
- redogöra för hur dispersionsrelationer påverkar optiska egenskaper, fononer och plasmoner, samt förklara deras frekvens- och storleksberoende egenskaper,
- redogöra för hur optiska egenskaper finner tillämpningar i optiska och elektroniska anordningar såsom sensorer, ljuskällor, solceller och fotokatalysatorer.
Innehåll
Fundamentala fysikaliska elektroniska och optiska egenskaper och processer i halvledarmaterial: Bandstruktur, excitoner, samt påverkan av temperatur, struktur, kemisk sammansättning (defekter och dopning), yttre krafter och externa fält. Absorption i halvledare. Optiska övergångar och rekombinationsprocesser. Inelastisk ljusspridning. Optiska egenskaper för fononer och plasmoner. Egenskaper hos fria laddningsbärare och excitoner i låg-dimensionella system. 1D, 2D och 3D kvantbegränsningar (quantum confinements). Elektroniska effekter och laddningstransport.
Undervisning
Föreläsningar och självständigt arbete utformat som 'case' studie.
Examination
Skriftlig tentamen (4 hp) samt skriftlig presentation av självständigt arbete ('case') 1 hp.
Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.