【授業の目的】
光通信で根幹をなす光素子である半導体レーザを中心に、その材料となる半導体の基本的な性質、素子の構造、動作機構について基本的な知識を習得し、特に高速化に向けて重要となる素子内でのキャリア輸送について理解できるようにする。
この授業を履修することにより、半導体をベースとした発光素子である発光ダイオードと半導体レーザの基礎を理解し、その発光波長、変調方法およびその応用例を習得することができる。また、輸送方程式を使って半導体内の電子、正孔の輸送現象を説明することができ、
【授業の到達目標】
半導体の発光の原理について説明することができる。
発光波長と半導体のバンド構造の関係を説明することができる。
半導体レーザーの構造について説明することができる。
材料と発光波長の関係、およびレーザーの応用について説明することができる。
半導体内の電子・正孔輸送について説明することができる。
【授業概要（キーワード）】
半導体レーザー、発光ダイオード、光通信、光記録
【授業計画】
・授業の方法
講義を中心に、演習を交えて理解を深めるよう授業を進める。
・日程
第１回 導入：光学素子の用途 第２回 発光素子の基礎：発光原理
第３回 発光素子の基礎：発光ダイオード 第４回 発光素子の基礎：半導体レーザー
第５回 応用：光通信 第６回 応用：光記録
第７回 新しい応用：プロジェクタ・照明 第８回 発光素子材料の物理
第９回 バンド構造と発光 第１０回 発光素子と光通信の最新動向
第１１回 半導体内キャリア輸送の基礎 第１２回 ２次元系：ヘテロ構造と量子井戸
第１３回 ボツルマン輸送方程式の導入 第１４回 輸送方程式の解法
第１５回 総括と演習
【学習の方法】
・受講のあり方
・授業時間外学習へのアドバイス
【成績の評価】
・基準
講義内容に沿った演習問題に関するリポートを数回提出してもらい、理解度を判断する。出席状況とリポートの内容を総合的に判断して１００点満点中６０点以上を合格とする。
・方法
演習問題を実施し、またリポートの提出を求める。
【テキスト・参考書】
「半導体レーザ」伊藤良一、中村道治 編
「面発光レーザの基礎と応用」伊賀健一、小山二三夫 編
“Semiconductor Transport” D. K. Ferry
【その他】
・オフィス・アワー
金曜日16－17時
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