This course can also be taken for academic credit as ECEA 5605, part of CU Boulder’s Master of Science in Electrical Engineering degree.
Dieser Kurs ist Teil der Spezialisierung Spezialisierung Active Optical Devices
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Spezialisierung Active Optical DevicesUniversity of Colorado BoulderÜber diesen Kurs
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Ca. 16 Stunden zum Abschließen
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University of Colorado Boulder
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Dieses Kurs ist Teil des reinen Onlineabschlusses Master of Science in Electrical Engineering von University of Colorado Boulder.
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Lehrplan - Was Sie in diesem Kurs lernen werden
3 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.
3 Stunden zum Abschließen
15 Videos (Gesamt 59 min), 2 Lektüren, 2 Quiz
15 Videos
Introduction to Light Emitting Diodes and Semiconductor Lasers1m
Introduction to Semiconductor Fundamentals2m
Energy Bands and Semiconductors5m
Definition of a Semiconductor2m
Density of States7m
Carrier Density, Part I5m
Carrier Density, Part II6m
Carrier Density, Part III5m
Intrinsic and Extrinsic Semiconductors4m
Fermi Levels with Dopants2m
Dopant Energy Levels, Part I2m
Dopant Energy Levels, Part II1m
Charge Neutrality, Part I3m
Charge Neutrality, Part II5m
2 Lektüren
Recommended References5m
MATLAB License5m
2 praktische Übungen
Semiconductor Fundamentals Practice45m
Semiconductor Fundamentals45m
3 Stunden zum Abschließen
Radiative recombination in semiconductors
In the last module, we learned about the basics of semiconductor physics. In this module, we will apply this knowledge to understand how semiconductors emit light, and the basis for optoelectronic devices such as lasers and light emitting diodes.
3 Stunden zum Abschließen
15 Videos (Gesamt 51 min), 1 Lektüre, 2 Quiz
15 Videos
Radiative and Non-Radiative Transitions, Part I3m
Radiative and Non-Radiative Transitions, Part II1m
K Selection Rules5m
Direct and Indirect Bandgaps3m
Derivation of Absorption Coefficient2m
Joint Density of States, Direct Bandgap Semiconductor3m
Direct and Indirect Bandgaps, Part II6m
Absorption in Indirect Bandgap Semiconductor3m
Radiative Transition Rate4m
Examples of Radiative Transition Rates in Direct and Indirect Gap Semiconductors40
Minority Carrier Lifetime, Part I3m
Minority Carrier Lifetime, Part II4m
Minority Carrier Lifetime, Part III2m
Radiative Efficiency1m
1 Lektüre
References5m
2 praktische Übungen
Radiative Recombination in Semiconductors Practice45m
Radiative Recombination in Semiconductors1h
2 Stunden zum Abschließen
Light Emitting Diode (LED)
In the last module, we learned about how semiconductors can emit light. In this module, we will apply this knowledge to learn about the basics of light emitting diodes. These devices are everywhere you turn and you now have the tools to develop a complete understanding of their operation.
2 Stunden zum Abschließen
14 Videos (Gesamt 38 min), 1 Lektüre, 2 Quiz
14 Videos
PN Junction2m
Current in PN Junction4m
Typical LED Structure1m
LED Losses, Part I3m
Total Internal Reflection2m
LED Losses, Part II58
LED Efficiencies2m
Emission Spectra, Part I3m
Emission Spectra, Part II1m
Carrier Temperature2m
LED Wavelengths3m
Blue LEDs3m
Double Heterostructure LED2m
1 Lektüre
Recommended References5m
2 praktische Übungen
Light Emitting Diode (LED) Practice45m
Light Emitting Diode (LED)1h
2 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.
2 Stunden zum Abschließen
13 Videos (Gesamt 41 min), 1 Lektüre, 2 Quiz
13 Videos
History of Semiconductor Lasers4m
Fundamental Processes in a Semiconductor Laser3m
Non-Equilibrium Carrier Distribution5m
Quasi-Fermi Levels3m
Density of Photons2m
Einstein Coefficients, Part I3m
Einstein Coefficients, Part II3m
Stimulated Emission Rate, Part I3m
Calculating Minimum Intensity Needed for Stimulated Emission6m
Stimulated Emission Rate, Part II52
Gain in Semiconductor Lasers2m
Gain Spectrum28
1 Lektüre
Recommended References5m
2 praktische Übungen
Fundamentals of Semiconductor Lasers Practice45m
Fundamentals of Semiconductor Lasers45m
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.
Häufig gestellte Fragen
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