第1章光电基础知识
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光电⼦技术复习提纲(含标准答案)要点第1章绪论1.半导体光电器件是利⽤什么效应制作的器件?答:利⽤半导体光电效应制成的器件。
2.半导体光电器件是哪两种粒⼦相互作⽤的器件?答:是⼀种利⽤光⼦与电⼦相互作⽤所具有的特性来实现某种功能的半导体器件。
3.半导体发光器件主要包括哪两种?答:(1)发光⼆极管;(2)半导体激光器。
4.光电器件主要有利⽤哪些效应制作的器件?答:光电器件主要有利⽤半导体光敏特性⼯作的光电导器件,利⽤半导体光伏打效应⼯作的光电池和半导体发光器件等。
5.什么是半导体发光器件?答:利⽤半导体PN结正向通过电时载流⼦注⼊复合发光的器件称为半导体发光器件。
6.光电探测器件是如何转换信号的器件?答:通过电⼦过程探测光信号的器件,即将射到它表⾯上的光信号转换为电信号。
7.光电检测器⼯作在反向偏置状态。
8.光电池是利⽤什么效应制作的?答:光伏打效应。
9. 光纤通信的两个重要窗⼝是哪些?答:1.55um和1.3um。
第2章1. 光信号的频率在哪个频段?需要⽤什么器件检测?答:光信号的频率在1014 Hz以上,常⽤的电⼦器件⽆法对这⼀频率段产⽣良好的响应,必须使⽤光电⼦器件。
2. 常⽤的光电检测器:PIN、APD3. 光电检测器的⼯作过程?答:光电检测器件的⼯作过程:(1)光吸收——(2)电⼦-空⽳对产⽣——(3)载流⼦扩散和漂移——(4)检测4. 光信号(光束)⼊射到半导体材料后,如何产⽣电⼦空⽳对?答:光信号(光束)⼊射到半导体材料后,⾸先发⽣的过程就是半导体材料对光⼦的吸收,吸收光⼦以后才能产⽣价带电⼦的跃迁,从⽽产⽣电⼦空⽳对。
5. 半导体材料中的吸收过程可以分为哪两⼤类?答:本征吸收和⾮本征吸收6. 本征吸收⼜包括哪些?答:(1)直接吸收;(2)间接吸收7. ⾮本征吸收包括哪些?答:(1)激⼦吸收;(2)带内吸收;(3)杂质吸收8.本征吸收的必要条件?9.直接吸收中参与的粒⼦是什么?遵守哪两种守恒?答:只有电⼦和光⼦的参与,没有第3种粒⼦的参与。
《光电材料与器件》课程教学大纲一、课程名称(中英文)中文名称:光电材料与器件英文名称:Optoelectronics Materials and Devices二、课程代码及性质专业选修课程三、学时与学分总学时:32学分:2四、先修课程无五、授课对象材料及材料加工类专业本科生六、课程教学目的(对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用)【注:教学目的要突出各项“能力”,且与表1中的某项指标点相对应】本课程是功能材料专业的选修课之一,其教学目的包括:1、掌握激光的产生机制,光纤的传导机制以及熟悉光调制的基本原理。
2、理解光电技术在信息传输,光探测以及光伏等领域的应用原理。
3、能够关注和了解光电材料与技术在日常生活中的应用。
掌握文献检索、资料查询、现代网络搜索工具的使用方法。
能够应用现代工具撰写报告、设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。
七、教学重点与难点:课程重点:(1)光电材料的工作原理和应用。
本课程重点介绍针对半导体材料的电学性能和其在激光领域的应用。
(2)在了解半导体材料相关物理理论知识的基础上,重点学习基于半导体的光电器件的种类、应用和影响性能的因素等。
(3)重点学习的章节内容包括:第2章“激光”(6学时)、第3章“波导”(6学时)、第5章“光探测器”(4学时)。
课程难点:(1)通过本课程的学习,充分理解基于半导体材料的激光基本原理,激光器的基本构造以及应用范围。
(2)通过对光电材料及其光电器件的学习,了解影响光电材料与器件性能的因素和改进策略,从而具备设计和改进光电器件响应性能的能力。
八、教学方法与手段:教学方法:(1)课程邀请相关科研工作者做前沿报告,调动学生学习积极性。
(2)课堂讲授和相关多媒体小视频相结合,提高学生听课积极性,视频与课程内容相关,加深记忆和理解概念;(3)通过期末专题报告的形式,让学生讲解生活中与课程相关的知识或技术,台下的学生听众提问,而台上的学生为自己的观点进行辩护,从而产生互动,加深记忆和理解,更主要是能激发学生的兴趣。