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準備学習・事後学習
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量子力学、半導体基礎論、半導体工学、誘電体工学などを十分復習しておくこと。レポートの質問対応は、追・再試験終了後に研究室で個別に行う。
毎回、講義時間の2倍の自学自習が求められます。
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授業の概要と目的
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半導体デバイスのうち、電子デバイスについては既に学部で学んでいるので本授業では、半導体光デバイスに特化して実施する。半導体光デバイスの動作機構の基礎となるのはキャリア生成と消費メカニズムである。それらを理解するとともに、代表的な半導体光デバイスである、発光ダイオード、半導体レーザの動作原理について学ぶ。授業内容が研究開発にどのように応用されているかについて、実務経験をもとに授業を実施する。
本授業はDP１およびCP１に該当する。
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該当するCP（カリキュラム・ポリシー）およびDP（ディプロマ・ポリシー）
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科目ナンバリングコード
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到達目標
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レート方程式による半導体中のキャリア生成と消費（再結合）メカニズム、各効率との関係、利得と損失の理解。
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授業内容
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番号
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【項目欄】
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【内容欄】
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1．
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本講義の概要
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本講義で学ぶ内容の全体像を概説する
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2．
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レート方程式（1）
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電流注入時のキャリアの生成と消費を理解する
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3．
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演習
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前記範囲内の式の導出およびその意味を理解する
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4．
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レート方程式（2）
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キャリアの消費の種類と性質について理解する
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5．
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演習
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前記範囲内の式の導出およびその意味を理解する
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6．
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再結合（1）
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キャリア消費のうち、自然放出光を生成する消費、すなわち発光再結合について理解する
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7．
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演習
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前記範囲内の式の導出およびその意味を理解する
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8．
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再結合（2）
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発光再結合レート、非発光再結合レートから効率を理解する
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9．
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演習
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前記範囲内の式の導出およびその意味を理解する
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10．
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共振器内の光生成と損失（1）
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光子に対するレート方程式をキャリアに対するレート方程式と併せて理解する。
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11．
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演習
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前記範囲内の式の導出およびその意味を理解する
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12．
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共振器内の光生成と損失（2）
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共振器内での光子の生成として利得を理解する
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13．
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演習
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前記範囲内の式の導出およびその意味を理解する
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14．
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まとめ
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全範囲の理解度を確認する
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15．
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演習
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前記範囲内の式の導出およびその意味を理解する
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その他（履修条件・関連科目など）
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授業形態・方法
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成績評価方法
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平常点と実習レポート点により総合的に（100％）評価する。C(合格)となるためには、到達目標を最低限達成することが必要である。
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成績評価基準
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テキスト
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番号
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【書籍名】
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【著者】
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【出版社】
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1．
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Diode Lasers and Photonic Integrated Circuits
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L.A. Coldren and S.W. Corzine
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A Wiley-Interscience Publication
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参考資料文献等
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番号
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【書籍名】
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【著者】
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【出版社】
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1．
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光エレクトロニクス
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日本材料科学会編
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裳華房
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参考URL
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画像
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ファイル
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更新日付
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2021/11/22 16:37
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