半导体光谱与测量技术

课程编码：080300M02010H 英文名称：Semiconductor Spectroscopy and Measurement Techniques 课时：40 学分：2.00 课程属性：一级学科普及课 主讲教师：孙宝权

本课程为材料学院硕士生普及课，是理解掌握半导体中基本光学过程、载流子动力学过程，以及光谱检测实验方法的一门课程。课程将以物理图像为基础，介绍半导体物理中基本的光物理过程，突出物理概念，基本的物理过程、数学处理和数据分析，介绍通用的稳态光谱和动力学光谱测量技术，为从事相关科研人员达到基本的训练目的。课程设计特别适用于从事半导体光谱实验的研究人员。

固体物理，量子力学

第一章 原子构建晶体 1.5学时
第1节 原子构建晶体
第二章 电子 1.5学时
第1节 周期场中电子
第2节 低维结构中电子
第3节 电子态密度
第三章 准粒子和元激发概念 0.2学时
第1节 准粒子和元激发概念
第四章 声子 0.4学时
第1节 晶格振动的色散
第2节 声子
第五章 激子 0.8学时
第1节 体激子
第2节 低维结构中激子
第六章 光子 0.3学时
第1节 电磁场量子化
第2节 光子态密度
第七章 元激发 0.4学时
第1节 电子-声子耦合
第2节 激子-声子耦合
第八章 元激发 0.5学时
第1节 电子-光子耦合
第2节 激子-光子耦合
第九章 光学跃迁 1.2学时
第1节 电子-光子耦合
第2节 直接和间接带吸收
第3节 激子吸收
第4节 量子阱电子吸收
第5节 类型II量子阱吸收
第6节 量子点电子吸收
第十章 外场下的电子 2.5学时
第1节 电场作用
第2节 磁场作用
第3节 应力场作用
第4节 调制光谱
第十一章 稳态光谱和时间分辨光谱 2学时
第1节 稳态荧光谱
第2节 时间分辨光谱
第3节 非辐射过程
第十二章 非晶态半导体光谱 0.6学时
第1节 电子态密度
第2节 荧光线型
第3节 荧光寿命
第4节 荧光温度特性
第十三章 点缺陷态光谱 2学时
第1节 缺陷能级与波函数
第2节 晶格振动与电子跃迁
第3节 吸收与发射（黄-里斯模型）
第4节 非辐射过程
第十四章 光电导和瞬态光电导谱 0.5学时
第1节 光电导和瞬态光电导谱
第十五章 固体中的光散射 0.6学时
第1节 拉曼散射光谱
第2节 布里渊散射光谱
第十六章 电荧光 0.2学时
第1节 电荧光
第十七章 光谱测量技术-实验仪器 7.5学时
第1节 光谱仪
第2节 探测器
第3节 电子仪器
第4节 光源
第5节 光学元件
第6节 低温光学恒温器
第7节 激光器简介
第十八章 光谱测量技术-实验方法 6.5学时
第1节 吸收与反射光谱
第2节 调制光谱
第3节 荧光光谱
第4节 压力光谱
第5节 时间分辨光谱测量(时间相关单光子计数/条纹相机/荧光上转换/泵浦-探测技术)
第6节 拉曼散射光谱
第7节 布里渊散射
第十九章 实验数据分析 3学时
第1节 误差
第2节 数据图形表示
第3节 最小二乘法拟合及分析
第4节 解卷积
第5节 不确定性概率分布
第二十章 电子自旋光谱及测量 3.8学时
第1节 光的偏振特性及操作
第2节 原子光谱与光的偏振
第3节 半导体电子自旋与偏振光谱
第4节 电子自旋光谱的测量
第二十一章 单量子态光谱及测量 4学时
第1节 光场的统计分布
第2节 单量子点光谱
第3节 单量子点与光学微腔
第4节 单量子点与金属腔

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