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)
Nakon 7 tjedana nastave održava se kolokvij koji se provodi kao pisani ispit u trajanju od 105 minuta. Kolokvij se sastoji od teorijskih pitanja i zadataka. Student koji na kolokviju ostvari minimalno 50% bodova, oslobođen je polaganja tog dijela gradiva na preostalim ispitnim rokovima u toj akademskoj godini.
Ispit se provodi kao pisani ispit u trajanju od 180 minuta i sastoji se od teorijskih pitanja i zadataka. Zasebno se ocjenjuje prvi i drugi dio gradiva. Pojedini dio gradiva smatra se položenim ako se ostvari barem 50% bodova. Ispitu mogu pristupiti samo prijavljeni studenti koji imaju pozitivno ocijenjene laboratorijske vježbe.
Uvjet za dobivanje pozitivne ocjene iz laboratorijskih vježbi je 100%-tna prisutnost na svim laboratorijskim vježbama te predani i pozitivno ocijenjeni izvještaji iz laboratorijskih vježbi. Po potrebi može se organizirati i završni ispit iz laboratorijskih vježbi na kojemu se provjerava sposobnost studenta za izvođenje mjerenja koja su rađena tijekom laboratorijskih vježbi.
Uvjet za pozitivnu ocjenu iz kolegija je pozitivna ocjena iz laboratorijskih vježbi te po 50% bodova iz svakog dijela gradiva, a konačna se ocjena formira prema formuli:
Ocjena(%) = 0,4K1+0,4K2+0,2L
gdje su:
• K1, K2 – bodovi ostvareni iz prvog, odnosno drugog dijela gradiva izraženi u postocima
• L – bodovi iz laboratorijskih vježbi izraženi u postocima.
Konačna se ocjena utvrđuje na sljedeći način:
50% - 62% - dovoljan (2)
63% - 74% - dobar (3)
75% - 87% - vrlo dobar (4)
88% - 100% - izvrstan (5)
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.