FESB NASTAVA
Loading...
    Stručni
    512 Elektronika
    3. semestar
    Nema predmeta

    Osnove optoelektronike

    (FELO07)
    2024/25 godina
    preduvjeti za upis
    Elektronički elementi
    ciljevi predmeta

    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).

    nastava i predavači
     
    Predavanja
    30 sati
    2 sata tjedno × 15 tjedana
     
    Laboratorijske vježbe
    15 sati
    1 sat tjedno × 15 tjedana
    sadržaj

    Uvod. Radiometrija i fotometrija. Temelji geometrijske optike. Poluvodički materijali u optoelektronici: svojstva poluvodičkih materijala. Poluvodičke heterostrukture. Mehanizmi apsorpcije i emisije fotona. Optoelektronički izvori zračenja: LED. Laseri. Tipovi lasera. Laserska dioda. Fotodetektori: fotodioda, PIN dioda, lavinska fotodioda, sunčana ćelija.

    preporučena literatura
    • Beroš, S.: Optoelektronika, Bilješke za pripremu predavanja, FESB, Split, 1999;

    • I. Zulim, S. Gotovac: Osnovni poluvodički elektronički elementi, FESB, Split, 1998;

    • P. Bhattacharya: Semiconductor Optoelectronic Devices, Prentice Hall, 1997;

    • J. Singh: Semiconductor Optoelectronics: Physics and Technology, McGraw-Hill, 1995.

    dopunska literatura
    • S.O. Kasap: Optoelectronics & Photonics: Principles & Practices (2nd Edition), Pearson, 2012;

    • 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.

    2 sata
    5.

    Poluvodičke heterostrukture. Spoj istovrsnih i raznovrsnih poluvodiča. Dvostruka heterostruktura. Deformacija tankih epitaksijalnih slojeva.

    2 sata
    6.

    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.