Cilj predmeta je upoznati studente s osnovnim optoelektroničkim elementima koji se koriste u brojnim elektroničkim uređajima široke namjene, komunikacijskim sustavima i industrijskoj instrumentaciji.
očekivani ishodi učenja
Nakon uspješno savladanog predmeta, studenti će moći:
1. objasniti fizikalni princip rada optoelektroničkih elemenata,
2. proračunati osnovne fizikalne veličine ključne za rad optoelektroničkih elemenata,
3. analizirati mogućnost primjene poluvodičkih materijala u optoelektronici prema strukturi energijskih pojasova,
4. objasniti tehnike za modificiranje širine zabranjenog pojasa poluvodiča,
5. usporediti optička i električna svojstva svjetleće diode i lasera,
6. usporediti fotodetektore prema osnovnim svojstvima (kvantna učinkovitost, odzivnost, vrijeme porasta, struja tame).
S.M. Sze, K.K. Ng: Physics of Semicondustor Devices, Wiley, 2006;
P. Horowitz, W. Hill: The Art of Electronics, Cambridge University Press, 2015.
jezik poduke
Nastava se provodi na hrvatskom/engleskom jeziku
način praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe svakog predmeta i/ili modula
Praćenje kvalitete i uspješnosti obavljat će se na tri razine: (1) sveučilišnoj, (2) fakultetskoj, pomoću Povjerenstva za kontrolu kvalitete nastave, (3) nastavničkoj razini
ispit (način polaganja, ispitni rokovi)
Tijekom semestra bit će dva međuispita (kolokvija). Prvi je međuispit nakon 7 tjedana nastave, a drugi nakon narednih 6 tjedana. Međuispiti se provode kao pisani ispit u trajanju od 90 minuta i sastoje se od teorijskih pitanja i zadataka. Na završnom ispitu studenti polažu dijelove gradiva koje nisu položili na međuispitima. Uvjet za pozitivnu ocjenu je pozitivna ocjena iz laboratorijskih vježbi te po 50% bodova na svakom međuispitu, a konačna se ocjena (u postocima) formira prema formuli:
Ocjena(%) = 0,4(M1+M2)+0,2L
gdje su:
• M1, M2 – bodovi na međuispitima izraženi u postocima,
• L – bodovi iz laboratorijskih vježbi izraženi u postocima.
Konačna se ocjena utvrđuje na sljedeći način:
50% - 60% - dovoljan (2)
61% - 72% - dobar (3)
73% - 84% - vrlo dobar (4)
85% - 100% - izvrstan (5)
Studenti koji nisu položili ispit nakon dva završna ispita polažu popravni ispit u jesenskom roku. Na popravnom se ispitu polaže cjelokupno gradivo. Ispit je pisani i traje ukupno 105 minuta.
Nastavne jedinice za Predavanja
Broj sati
1.
Uvod. Radiometrija i fotometrija. Osnovni zakoni geometrijske optike.
2 sata
2.
Temelji fizikalne optike. Osnovna svojstva poluvodičkih materijala. Energijski dijagram poluvodiča.
2 sata
3.
Osnovni zakoni u poluvodičima. Čisti i onečišćeni poluvodič. Difuzijsko i driftno gibanje nosilaca. Pokretljivost nosilaca. Struktura energijskih pojasova i širina zabranjenog pojasa poluvodiča. Gustoća nosilaca naboja u poluvodiču. Efektivna masa nosilaca.
2 sata
4.
Generacija i rekombinacija. Rekombinacijski procesi: radijacijska i neradijacijska rekombinacija. Kvazi-Fermijeve razine. Podjela poluvodičkih materijala. Legirani poluvodiči.
Pojam kvantne jame. Energijski dijagram pn heterospoja. Tehnike za podešavanje širine zabranjenog pojasa.
2 sata
7.
Apsorpcija i emisija fotona. Spontana i stimulirana emisija. Vjerojatnost i mjera apsorpcije i emisije.
2 sata
8.
Svjetleća dioda (LED). Struktura i osnovni parametri. Materijali i primjene svjetlećih dioda.
2 sata
9.
Poluvodički laseri. Struktura poluvodičkih lasera. VCSEL.
2 sata
10.
Ostale vrste lasera: kristalni laseri, plinski laseri, laseri s organskim bojilima.
2 sata
11.
Osnovna svojstva fotodetektora.
2 sata
12.
Poluvodičke fotodiode. PIN i lavinska fotodioda.
2 sata
13.
Sunčane ćelije.
2 sata
Nastavne jedinice za Laboratorijske vježbe
Broj sati
1.
Upoznavanje laboratorijske opreme.
1 sat
2.
Snimanje strujno-naponske karakteristike svjetleće diode.
2 sata
3.
Svjetleća dioda u krugu s optičkim sprežnikom.
3 sata
4.
Fototranzistor.
3 sata
5.
Fotodioda.
3 sata
6.
Snimanje strujno-naponske karakteristike sunčane ćelije.
3 sata
Niste više prijavljeni
Istekla vam je prethodna prijava te se morate ponovno prijaviti.
Nastao je problem u radu sustava
Informacije o problemu smo pohranili i nastojat ćemo ga riješiti. Ako vas ova greška sprječava da obavite nešto važno, možete nas odmah kontaktirati na helpdesk@fesb.hr.
Vaš preglednik nije podržan
Koristite web preglednik koji nije podržan. Za puno korisničko iskustvo, preuzmite najnoviju inačicu vašeg preglednika.
