理工学部Faculty of Science and Engineering
ELC300XD(電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 300)光エレクトロニクスOptoelectronics
中村 俊博Toshihiro NAKAMURA
授業コードなどClass code etc
学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
添付ファイル名Attached documents | |
年度Year | 2023 |
授業コードClass code | H5562 |
旧授業コードPrevious Class code | |
旧科目名Previous Class title | |
開講時期Term | 春学期授業/Spring |
曜日・時限Day/Period | 水5/Wed.5 |
科目種別Class Type | |
キャンパスCampus | 小金井 |
教室名称Classroom name | 小西館‐W202 |
配当年次Grade | 3年 |
単位数Credit(s) | |
備考(履修条件等)Notes | |
他学部公開科目Open Program | |
他学部公開(履修条件等)Open Program (Notes) | |
グローバル・オープン科目Global Open Program | |
成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
成績優秀者の他学部科目履修(履修条件等)Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
SDGsCPSDGs CP | |
アーバンデザインCPUrban Design CP | |
ダイバーシティCPDiversity CP | |
未来教室CPLearning for the Future CP | |
カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
千代田コンソ単位互換提供(他大学向け)Chiyoda Campus Consortium | |
カテゴリー<理工学部>Category |
電気電子工学科 学科専門科目 |
すべて開くShow all
すべて閉じるHide All
Outline (in English)
This course introduces the fundamentals of optical devices, in particular, lighting devices such as light emitting diode, inorganic, organic electro-luminescence device, and semiconductor laser to students taking this course.
(Grading Criteria /Policies)
Your overall grade in the class will be decided based on the following
Term-end examination: 70%、in class contribution: 30%
(Learning activities outside of classroom)
Before/after each class meeting, students will be expected to check the relevant contents from the text and/or other references.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的(何を学ぶか)Outline and objectives
現代の先端光エレクトロニクス技術に用いられている様々な光デバイスの中で、発光デバイスである発光ダイオードや無機および有機エレクトロルミネセンスデバイス、半導体レーザーについて焦点をあて基礎からデバイス構造・動作原理まで学ぶ。特に『マイクロ・ナノエレクトロニクスコース」を目指す学生には必須の科目である。
到達目標Goal
無機・有機発光デバイス、発光ダイオード、半導体レーザーに関する構造、動作原理に関する基礎知識を学ぶことを目標とする。
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)(学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. )
講義形式で授業を進める。内容の理解を助けるため必要に応じて演習問題等も実施する。演習問題に対するフィードバックは、メール等を通して個別に行う。
アクティブラーニング(グループディスカッション、ディベート等)の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク(学外での実習等)の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching:対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]:総論
様々な発光デバイス、発展の歴史、講義計画
第2回[対面/face to face]:無機エレクトロルミネッセンスデバイス
デバイス構造、動作原理、特性
第3回[対面/face to face]:有機エレクトロルミネセンスデバイス
デバイス構造、材料、発光原理
第4回[対面/face to face]:発光ダイオードの基礎1
半導体の発光過程、発光ダイオードとは、接合の物理
第5回[対面/face to face]:発光ダイオードの基礎2
半導体物性の基本事項、電流電圧特性
第6回[対面/face to face]:発光ダイオードの基礎3
ダブルヘテロ接合LED、発光エネルギーと電圧
第7回[対面/face to face]:発光ダイオードの特性
内部効率・取り出し効率、スペクトル形状、放射パターン
第8回[対面/face to face]:中間まとめ
講義内容の中間まとめ、演習
第9回[対面/face to face]:レーザー物性1
レーザーとは、光のコヒーレンス
第10回[対面/face to face]:レーザー物性2
自然放出と誘導放出、レーザー増幅
第11回[対面/face to face]:レーザー物性3
3準位系での増幅条件、レーザー発振条件、Q値、レーザー発振周波数
第12回[対面/face to face]:レーザーの出力特性
レーザーの基本方程式、しきい値挙動
第13回[対面/face to face]:半導体レーザーの基礎
半導体レーザーとは、半導体での光増幅条件、利得係数
第14回[対面/face to face]:まとめ
授業内容のまとめ
授業時間外の学習(準備学習・復習・宿題等)Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】各回のテーマ・内容について参考書・インターネット等を利用して調べる。講義後に、理解した内容・疑問点について整理、演習問題の復習をする。
テキスト(教科書)Textbooks
特に指定しない。
参考書References
小長井誠著 半導体物性 培風館
伊藤良一著 半導体レーザ 培風館
霜田光一著 レーザー物理入門 岩波書店
時任 静士 他 著 有機ELディスプレイ オーム社
川島 茂 著 エレクトロルミネセンス 日刊工業新聞社
E・フレッドシューベルト著 発光ダイオード 朝倉書店
成績評価の方法と基準Grading criteria
[評価方法]期末試験(70%)、平常点(30%)
[評価基準]設定した目標に対して60%以上達成している場合に合格
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特になし