Dieser Kurs ist Teil der Spezialisierung Spezialisierung Active Optical Devices

4.0
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Juliet Gopinath

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von

Teil des Abschlusses Master of Science in Electrical Engineering
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Spezialisierung Active Optical DevicesUniversity of Colorado Boulder

Über diesen Kurs

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This course can also be taken for academic credit as ECEA 5605, part of CU Boulder’s Master of Science in Electrical Engineering degree.
LEDs and Semiconductor Lasers Course Introduction
You will learn about semiconductor light emitting diodes (LEDs) and lasers, and the important rules for their analysis, planning, design, and implementation. You will also apply your knowledge through challenging homework problem sets to cement your understanding of the material and prepare you to apply in your career. 

Course Learning Outcomes
At the end of this course you will be able to…
  (1) Design a semiconductor light emitting diode and analyze efficiency
  (2) Design a semiconductor laser
  (3) Choose suitable semiconductor materials for light emitting devices

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Dozent

Dozentenbewertung

3,85/5 (9 Bewertungen)

Juliet Gopinath

Associate Professor

Electrical, Computer, and Energy Engineering

13.515 Lernende

3 Kurse

von

University of Colorado Boulder

Beginnen Sie damit, auf Ihren Master-Abschluss hinzuarbeiten.

Dieses Kurs ist Teil des reinen Onlineabschlusses als Master of Science in Electrical Engineering von University of Colorado Boulder. Wenn Sie zum gesamten Studiengang zugelassen werden, werden Ihre Kurse auf Ihren Abschluss angerechnet.

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Lehrplan - Was Sie in diesem Kurs lernen werden

Woche1

Woche 1

5 Stunden zum Abschließen

Semiconductor fundamentals

Light emitting diodes and semiconductor lasers is a really special course, and probably one of my favorite. In it, you will learn the fundamental operating principles, design, fabrication techniques and applications of two of the most widely used light emitting devices in the world today - light emitting diodes and semiconductor lasers. For module 1, I am really looking forward to introducing you to the magical world of semiconductors. In this module, we will review the basics of semiconductor physics and you will learn how we can manipulate the materials to tailor electrical and optical properties.

5 Stunden zum Abschließen

15 Videos (Gesamt 59 min), 4 Lektüren, 2 Quiz

15 Videos

Active Optical Devices Specialization Introduction3mIntroduction to Light Emitting Diodes and Semiconductor Lasers1mIntroduction to Semiconductor Fundamentals2mEnergy Bands and Semiconductors5mDefinition of a Semiconductor2mDensity of States7mCarrier Density, Part I5mCarrier Density, Part II6mCarrier Density, Part III5mIntrinsic and Extrinsic Semiconductors4mFermi Levels with Dopants2mDopant Energy Levels, Part I2mDopant Energy Levels, Part II1mCharge Neutrality, Part I3mCharge Neutrality, Part II5m

4 Lektüren

Recommended References5mWeek 1 Reading Assignments1hSemiconductor Physics Review1hMATLAB License5m

2 praktische Übungen

Semiconductor Fundamentals Practice45mSemiconductor Fundamentals Review45m

Woche2

Woche 2

5 Stunden zum Abschließen

Radiative recombination in semiconductors

5 Stunden zum Abschließen

15 Videos (Gesamt 51 min), 3 Lektüren, 2 Quiz

15 Videos

Radiative Recombination in Semiconductors2mRadiative and Non-Radiative Transitions, Part I3mRadiative and Non-Radiative Transitions, Part II1mK Selection Rules5mDirect and Indirect Bandgaps3mDerivation of Absorption Coefficient2mJoint Density of States, Direct Bandgap Semiconductor3mDirect and Indirect Bandgaps, Part II6mAbsorption in Indirect Bandgap Semiconductor3mRadiative Transition Rate4mExamples of Radiative Transition Rates in Direct and Indirect Gap Semiconductors40Minority Carrier Lifetime, Part I3mMinority Carrier Lifetime, Part II4mMinority Carrier Lifetime, Part III2mRadiative Efficiency1m

3 Lektüren

Week 2 Reading Assignments2hReferences5mRadiative Recombination in Semiconductors10m

2 praktische Übungen

Radiative Recombination in Semiconductors Practice45mRadiative Recombination in Semiconductors1h

Woche3

Woche 3

3 Stunden zum Abschließen

Light Emitting Diode (LED)

3 Stunden zum Abschließen

14 Videos (Gesamt 38 min), 3 Lektüren, 2 Quiz

14 Videos

Light Emitting Diode (LED)1mPN Junction2mCurrent in PN Junction4mTypical LED Structure1mLED Losses, Part I3mTotal Internal Reflection2mLED Losses, Part II58LED Efficiencies2mEmission Spectra, Part I3mEmission Spectra, Part II1mCarrier Temperature2mLED Wavelengths3mBlue LEDs3mDouble Heterostructure LED2m

3 Lektüren

Week 3 Reading Assignment10mRecommended References5mLight Emitting Diode (LED)10m

2 praktische Übungen

Light Emitting Diode (LED) Practice45mLight Emitting Diode (LED)1h

Woche4

Woche 4

6 Stunden zum Abschließen

Fundamentals of semiconductor lasers

In the last module, we learned about light emitting diodes or LEDs. Now, we will use our knowledge of semiconductors and in particular, radiative recombination, to tackle an even more powerful device, the semiconductor laser. This technology is probably the most successful laser technology of our time, with every compact disc player incorporating a 6-cent semiconductor laser. I hope you enjoy this unit as much as I do.

6 Stunden zum Abschließen

13 Videos (Gesamt 41 min), 3 Lektüren, 2 Quiz

13 Videos

Fundamentals of Semiconductor Lasers2mHistory of Semiconductor Lasers4mFundamental Processes in a Semiconductor Laser3mNon-Equilibrium Carrier Distribution5mQuasi-Fermi Levels3mDensity of Photons2mEinstein Coefficients, Part I3mEinstein Coefficients, Part II3mStimulated Emission Rate, Part I3mCalculating Minimum Intensity Needed for Stimulated Emission6mStimulated Emission Rate, Part II52Gain in Semiconductor Lasers2mGain Spectrum28

3 Lektüren

Week 4 Reading Assignments4hRecommended References5mFundamentals of Semiconductor Lasers10m

2 praktische Übungen

Fundamentals of Semiconductor Lasers Practice45mFundamentals of Semiconductor Lasers45m

Bewertungen

4.0

12 Bewertungen

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Top-Bewertungen von LIGHT EMITTING DIODES AND SEMICONDUCTOR LASERS

von GS14. Mai 2020

The course is completely theoretical, it would be nice to have a more hands-on topics.

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Über den Spezialisierung Active Optical Devices

The courses in this specialization can also be taken for academic credit as ECEA 5605-5607, part of CU Boulder’s Master of Science in Electrical Engineering degree. Enroll here.

This Active Optical Devices specialization is designed to help you gain complete understanding of active optical devices by clearly defining and interconnecting the fundamental physical mechanisms, device design principles, and device performance. You will study and gain active experience with light emitting semiconductor devices like light emitting diodes and lasers, nanophotonics, optical detectors, and displays. Specialization Learning Outcomes: *Analyze and design semiconductor light sources, and surrounding optical systems *Analyze and design detection systems for LIDAR, microscopy and cameras *Analyze and design systems for optical device systems that can adapt to the environment at hand. *Use lasers and optical electronics in electronic systems through an understanding of the interaction of light and atoms, laser rate equations and noise in photo-detection.

Häufig gestellte Fragen

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