光电新材料导论》课程时数为32学时。本课程从光电系统信息处理与传输的各环节所采用的器件的基本原理、基本特性入手,系统全面地介绍光电材料与器件中常用的半导体发光材料、固体激光、非线性光学、光探测、光显示、光伏系统等方面的相关材料和典型器件,另外也介绍了一些相关领域近年来的最新研究进展和应用成果,如光子晶体、超材料等新型微纳光电材料与器件。
本课程共分7个单元进行讲授。
课程的最终成绩由单元测验、单元作业、课程讨论、课堂讨论、期末考试得分累加而成,总分超过60分,可以获得合格证书,得分超过80分,可以获得优秀证书。
1、单元测验(10%)。按照选择题成绩计算。每次测验包括10道题。
2、单元作业(10%)。单元作业需要学生互评。每人至少互评5个他人作业。未参与互评的学生将给与所得分数的50%;未完成互评的学生将给与所得分数的80%,全部完成互评的学生将给与所得分数的100%。
3、课程讨论(20%)。根据同学们在讨论区发表的有效帖子(含主贴和回帖)的数量给予评分,课程讨论获得满分(20分)的同学发表的有效帖子不少于20个。
4、课堂讨论(30%):学生出勤率,及参与课堂研讨、演讲、点评等教学活动,实行奖惩原则。
5、期末考核(30%),期末将进行课程考试,题型包括客观题与主观题 。
章节课时安排及每课时教学内容概述
知识单元1: 光与物质的相互作用 参考学时:2学时
教学内容和学习目标:
1、了解光与物质相互作用的基本原理。
知识单元2: 光电材料的制备方法 参考学时:4学时
教学内容和学习目标:
1、了解光电晶体材料的熔体生长技术;
2、掌握光电晶体材料的生长方法
3、溶液生长晶体技术、气相生长晶体技术、固相生长晶体技术。
知识单元3: 半导体发光材料及器件 参考学时:6学时
教学内容和学习目标:
1、了解发光二极管(LED)材料、结构和应用。
2、掌握激光器的结构、原理和能量转换特性;
3、了解Nd:YAG激光器、Nd:GdVO4激光器、钛宝石激光器等各种激光器件。
知识单元4: 非线性光学材料与器件 参考学时:4学时
教学内容和学习目标:
1、了解非线性光学效应的产生;
2、了解非线性光学晶体;
3.了解非线性光参量振荡器原理、制备和应用。
知识单元5: 光探测材料与器件 参考学时:6学时
教学内容和学习目标:
1、了解光电二极管的原理和特性;
2、了解光电三极管的原理和特性;
3、了解表面等离子体的基本原理及在光电器件中的应用。
知识单元6:光伏材料与器件 参考学时:4学时
教学内容和学习目标:
1、了解硅材料与晶体硅太阳电池;
2、了解敏化太阳电池材料和器件。
知识单元7: 微纳光电材料与器件 参考学时:6学时
教学内容和学习目标:
1、了解微纳米加工技术和微纳器件;
2、了解光子晶体及光子晶体器件;
3、了解超材料及相关器件。
目前的授课对象为应用物理学专业大四本科生,前期需要有现代光学、光电显示与检测技术、新型传感器技术及应用、半导体物理与器件等课程的前期知识,还需要能够查阅文献资料、具备撰写文献阅读的能力。
1、LED照明技术与灯具设计,刘祖明编著,北京,机械工业出版社,2015.6,第二版
2、平板显示产业现状与发展前景,李刚编著,广州,广东经济出版社,2015
3、姚启钧原著,华东师大光学教材编写组改编,《光学教程(第四版)》,高等教育出版社,2009.7
4、米先科(美),特拉维斯(美),拉齐斯(美) 著,王江安等译 ,《微粒的光散射、吸收和发射》,国防工业出版社,2013.6
5、光电子材料与器件,侯宏录编著,北京,国防工业出版社,2012.2
6、等离激元学:基础及应用,Maier S. A. 编著,张彤等译,东南大学出版社,2014.12 第一版
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