PAGE1《半導體光電子學》課程簡介課程名稱：半導體光電子學/SemiconductorOpticElectronics課程編號：08054001學分/學時：3學分/48學時（課內實驗:0上機:0課外實踐：0）開課學期：第6學期適用專業：光源與照明建議修讀學期：6開課單位：數理科學與工程學院光源與照明系先修課程：大學物理、量子力學、固體物理、半導體物理考核方式與成績評定標準：課程考核采用百分制。課程考核成績采用平時成績+期終考試成績相結合的方式，平時成績占課程考核成績的30%，平時成績考核采用考勤、作業、課堂提問和報告相結合的方式；期終成績考核采用閉卷考試方式，期終考試成績占課程考核成績的70%。教材與主要參考書目教材黃德修主編，半導體光電子學第二版，電子工業出版社，2013年。主要參考書目1．盧俊、陳亞孚主編，光電子器件物理學，電子工業出版社，2009年；2．汪貴華主編，光電子器件（第二版），國防工業出版社，2014年；3．楊德仁主編，硅基光電子發光材料與器件，科學出版社，2016年；4.賈東方主編，光子器件物理，電子工業出版社，2013年；內容概述本課程是光源與照明本科專業的必修專業基礎課，本課程主要闡述了各種半導體器件工作原理及其應用。通過學習本課程，使學生掌握各種器件的基本理論和基本規律，培養學生分析和應用半導體各種物理效應的能力。英文：Thiscourseisacompulsorybasicprofessionalcourseforundergraduatestudentsoflightsourceandlightingspecialty,thiscoursemainlyintroducestheworkingprincipleandapplicationofvarioussemiconductordevices.Bylearningthiscourse,studentscanmasterthebasictheoryandrulesofvariousdevices,andcancultivatestudents’abilitytoanalyzeandapplyvariousphysicaleffectsofsemiconductors.《半導體光電子學》教學大綱課程編號：08054001課程名稱：半導體光電子學/SemiconductorOpticElectronics學分:3學時：48（實驗：0上機：0課外實踐：0）適用專業：光源與照明建議修讀學期：6開課單位：數理科學與工程學院光源與照明系先修課程：大學物理、量子力學、固體物理、半導體物理一、課程性質、目的與任務課程性質本課程是高等學校工科專業光源與照明的一門必修的專業基礎課程。涉及量子力學、固體物理、半導體物理等一些基礎物理，也關聯著半導體光電子材料及其相關器件，在信息和能源等領域有著廣泛的應用。教學目標：使學生通過本課程的學習，獲得光電子學方面必要的基礎理論，基本知識和基本技能，初步具備應用所學理論來分析解決實際問題的能力，為學習后續課程和專業知識以及從事工程技術工作和科研工作打下理論基礎；掌握文獻檢索、資料查詢及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法;具有一定的創造性思維能力、創新實踐能力、科技開發能力、科學研究能力和跟蹤掌握該領域新理論、新知識、新技術的能力。（對應培養要求：2，4，6，7，12）本課程的目的是學習半導體光電子學的基本理論，掌握各種基本器件的工作原理，培養學生分析和應用各種半導體器件的能力。具體要求如下：（1）要求學生掌握半導體光電子學的理論知識；（2、4）（2）了解半導體器件的前沿知識。（6、7）（3）具有運用和從事半導體器件基本研發的能力。（6、12）二、教學內容、基本要求及學時分配課程內容教學要求重點（☆）難點（△）學時安排實驗學時上機學時備注第一章半導體中光子-電子的相互作用2第一節半導體中量子躍遷的特點C講授第二節直接帶隙與間接帶隙躍遷B☆講授第三節光子密度分布與能量分布C講授第四節電子態密度與占據幾率C△講授第五節躍遷速率與愛因斯坦關系C講授第六節半導體中的載流子復合B☆講授第七節增益系數與電流密度的關系C講授第二章異質結6第一節異質結及其能帶圖A☆講授第二節異質結在半導體光電子學器件中的作用B講授第三節異質結中的晶格匹配B☆講授第四節對注入激光器異質結材料的要求C講授第五節異質結對載流子的限制C講授第三章平板介質光波導理論6第一節光波的電磁場理論B講授第二節光在平板介質波導中的傳輸特性B☆講授第三節矩形介質波導C講授第四章異質結半導體激光器8第一節概述C講授第二節光子在諧振腔內的震蕩B☆講授第三節在同質結基礎上發展的異質結激光器A講授第四節條形半導體激光器B☆講授第五節條形半導體激光器中的增益光波導C△講授第六節垂直腔表面發射激光器B講授第七節分布反饋（DFB）半導體激光器C講授第五章半導體激光器的性能8第一節半導體激光器的閾值特性B講授第二節半導體激光器的效率B☆講授第三節半導體激光器的遠場特性A△講授第四節半導體激光器的模式特性A講授第五節半導體激光器的光譜線寬A☆講授第六節半導體激光器的瞬態特性C講授第七節半導體激光器的退化和失效C講授第六章低維量子半導體材料4第一節概述C講授第二節量子阱的基本理論和特點B講授第三節基于量子阱材料的半導體激光器A☆講授第四節量子線與量子點B△講授第七章半導體光放大器2第一節概述C講授第二節半導體光放大器的性能要求B☆講授第三節半導體光放大器的應用展望C講授第八章可見光半導體光發射器件2第一節概述C講授第二節紅光半導體發射器件B講授第三節藍光半導體發射器件B講授第九章半導體中的光吸收和光探測器6第一節本征吸收B☆講授第二節半導體中的其他光吸收C講授第三節半導體光電探測器的材料和性能參數C講授第四節無內部倍增的半導體光探測器B講授第五節半導體雪崩光電二極管（APD）B講授第六節基于量子阱材料的光探測器B△講授第十章半導體光電子器件集成2第一節概述C講授第二節制約光子集成和光電子集成發展的某些因素C講授第三節某些推動光子集成發展的潛在科學技術C講授總復習2（教學基本要求：A-熟練掌握；B-掌握；C-了解）三、教學方法與教學手段課堂教學與網上課堂相結合；常規教學與多媒體教學相結合。四、考核方式與成績評定標準考核方式：全校工科閉卷統考。成績評定標準：課程總評成績=考試卷面成績（70%）+平時成績（30%）。五、教材與主要參考書目【教材】黃德修主編，半導體光電子學第二版，電子工業出版社，2013年。【主要參考書目】1．盧俊、陳亞孚主編，光電子器件物理學，電子工業出版社，2009年；2．汪貴華主編，光電子器件（第二版），國防工