固体光谱学导论

课程编码：280216085408P3006 英文名称：Introduction to Solid State Spectroscopy 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：邵军等

本课程为微电子学与固体电子学、半导体光电器件专业研究生的专业普及课程，也可以作为相关专业研究生的选修课程。
教学目的：通过基础理论讲授和实际案例分析，让学生在认识固体光学现象和典型光谱仪器基础上，熟悉反射、吸收、发光、拉曼等光谱实验原理和系统构成，理解光谱特性与固体材料/器件的微观结构、电子能带及电子激发/输运动力学之间联系，形成对光谱学方法及不同领域适用、有效性整体认识。
教学要求：了解固体光学常数基本概念和反射光谱测量固体光学参数基本方法，理解固体吸收和发射光谱性质，了解晶格振动拉曼散射光谱；通过红外调制光致发光光谱、红外调制反射光谱等光谱方法新发展及应用典型案例分析，了解光谱实验系统设计与性能提升方法；为固体光谱学研究及在新材料、光/微电子器件等相关领域光谱应用打下基础。

高等数学、大学物理(含量子力学)、固体物理

第一章 绪论（含课程要求、考核方式说明等） 3.0学时
第1节 光谱 光谱学
第2节 光谱分类 光谱获取
第3节 固体 晶体 半导体
第4节 应用研究举例
第5节 方法发展举例
第二章 光谱的测量原理 5.5学时
第1节 棱镜分光
第2节 光栅分光
第3节 傅里叶变换分光
第4节 色散与傅里叶变换技术比较
第5节 傅里叶变换调制光谱
第三章 光学常数及色散关系 2.5学时
第1节 折射率与消光系数
第2节 吸收系数
第3节 极化率
第4节 光电导率
第5节 光学常数的色散
第6节 等离子体色散关系
第四章 半导体物理基础 5.5学时
第1节 半导体能带结构
第2节 有效质量近似
第3节 杂质、激子
第4节 电子态密度和材料维度
第5节 光与物质相互作用的量子理论描述
第6节 半导体的带间吸收跃迁
第7节 半导体的光致发光
第五章 透射光谱与反射光谱（课程报告要求） 3.5学时
第1节 光在表界面的反射
第2节 薄膜的反射与透射
第3节 椭偏光度法
第4节 Kramas-Kronig(KK)变换
第5节 光学响应函数的求和
第六章 调制光谱 4.0学时
第1节 调制技术
第2节 调制光谱线型
第3节 光调制光谱新方法
第4节 光调制光谱应用举例
第七章 光致发光光谱 6.0学时
第1节 基本概念与原理
第2节 光谱技术拓展
第3节 带间光致发光谱
第4节 量子阱光致发光谱
第5节 量子/纳米线光致发光谱
第6节 量子点光致发光谱
第八章 拉曼散射光谱 （重申课程报告要求） 3.0学时
第1节 简单背景
第2节 拉曼光谱基本原理
第3节 拉曼光谱仪
第九章 光谱拟合及处理 3.0学时
第1节 光谱数据提取
第2节 线型拟合方法
第3节 多变条件光谱拟合与处理
第4节 常用数据分析与文档处理软件简介
第十章 课程总结讨论 4.0学时
第1节 课程总结
第2节 讨论

邵军，男，中国科学院上海技术物理研究所二级研究员，德国斯图加特大学博士，博士研究生导师，入选上海市优秀学科带头人计划（2008）和中国科学院现有关键技术人才计划（2011），担任美国“科学仪器评论(Rev. Sci. Instrum.)”期刊编委（2010-2012）。陈熙仁，男，中国科学院上海技术物理研究所副研究员，硕士研究生导师，中国科学院青年创新促进会会员，入选上海市青年科技启明星计划。