光电子器件概述

课程编码：070304M06002H 英文名称：General Understanding of Optoelectronic Devices 课时：20 学分：1.00 课程属性：专业研讨课 主讲教师：王吉政

半导体器件是光电子产品的基本单元， 是推动人类科技文明发展的重要因素。 我们在日常生活中用到的各类产品， 包括手机，电视机，微波炉等，都是由各类半导体器件集成制备而成。传统的半导体器件以无机半导体材料， 比如硅，为主体材料，发展的已经很成熟了。其成膜技术需要高真空以及高温条件， 因此成本较高。目前新一代的半导体器件是基于可溶液法成膜的有机半导体材料，钙钛矿材料，以及各类可溶液法处理的无机纳米材料。 这类器件成本低，而且可大面积生产在柔性基地上，在未来各类人工智能生物电子领域有广泛的应用前景。本课程将概要讲授三类重要半导体器件的基本工作原理以及发展现状， 包括晶体管，太阳能电池和光探测器。同时指导学生亲自制备测试自己感兴趣的器件。课程旨在为学生掌握半导体器件基础知识以及该领域学术前沿提供一个窗口， 研讨新一代器件的未来可能应用，加强学生对光电子器件领域的理解，拓展学术视野。

物理化学，大学物理等基础课程

第一章 半导体材料概述 2学时
第1节 材料禁带、费米能级、材料惨杂
第二章 半导体材料光电特性 2学时
第1节 热激发和光激发、载流子复合、载流子输运
第三章 PN结 2学时
第1节 扩散和漂移、耗尽区和内建电场、电流-电压曲线
第四章 新型半导体材料 2学时
第1节 有机半导体、钙钛矿
第五章 晶体管 2学时
第1节 电容器、晶体管结构、电流-电压特性
第六章 晶体管应用 2学时
第1节 微米及纳米级器件与芯片、新型材料晶体管、学生自选与该主题相关的文献
第七章 太阳能电池和光探测器 2学时
第1节 器件结构与原理、电流-电压特性、器件参数
第八章 太阳能电池应用 2学时
第1节 电池板组件、新型柔性电池
第九章 光探测器应用 2学时
第1节 摄像机、学生自选主题，不与上述重复
第十章 总结、挑战与展望 2学时
第1节 新材料发展、新型器件设计、学生就感兴趣的内容提问、研讨

王吉政, 研究员,博士生导师,中国科学院大学教授，北京知识产权法院专家。1994年在兰州大学获学士学位，1997年在兰州大学获硕士学位，2000年在中国科学院半导体研究所获博士学位。主要从事太阳能电池,光探测器和记忆存贮器件的研究, 以及柔性自供能系统和人工智能等方面的开发。