半导体光谱学导论

课程编码：280216080903P2006 英文名称：Introduction on the Optical Properties of Semiconductor 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：陈效双等

半导体光学性质是半导体物理性质最重要的方面之一，它研究辐射场与半导体的相互作用过程，一方面提供了辐射在半导体中产生、传播、湮灭、散射及其在界面处出射行为的规律，另一方面又提供了有关半导体电子能带结构、声子结构、束缚和自由载流子行为等基础物理性质。
本课程从半导体光学性质知识角度给学生传授进行半导体光学性质研究的知识基础、研究方法和研究思维方式。要求学生在学习中特别关注对于这类研究方法的把握与应用练习。

固体物理，光学

第一章 半导体光学概论 3.0学时
第1节 光学发展简史及半导体概念、分类、性质
第二章 半导体光学的固体物理基础 3.0学时
第1节 固体结构、晶格振动、能带形成
第三章 光学特性的基本原理 10.0学时
第1节 半导体的光学常数
第2节 半导体的带间跃迁过程，带间跃迁的量子力学理论
第3节 间接跃迁的量子力学处理
第四章 半导体透射光谱与反射光谱 4.0学时
第1节 外界条件、掺杂与半导体光吸收边
第2节 吸收边以上电子跃迁过程的光谱
第五章 调制光谱 4.0学时
第1节 半导体的调制光谱
第2节 激子吸收
第六章 振动光谱与杂质光谱 5.0学时
第1节 带内跃迁和自由载流子吸收，杂质吸收光谱
第2节 极性半导体光学声子晶格振动反射谱，杂质诱发定域模和准定域模振动吸收
第七章 拉曼光谱 6.0学时
第1节 晶体拉曼散射的基本理论
第2节 半导体的一级拉曼散射谱、二级拉曼散射谱、共振拉曼散射
第八章 荧光光谱与辐射复合 6.0学时
第1节 导带-价带辐射复合跃迁、激子复合发光
第2节 非本征辐射复合发光过程、高激发强度下半导体的辐射复合发光
第九章 半导体的光电导光谱 6.0学时
第1节 带间激发情况下的光电导输运方程、光扩散效应、光电磁效应、光伏效应
第2节 光激发载流子的寿命、非本征光电导、热电子光电导
第十章 半导体的磁光光谱 5.0学时
第1节 回旋共振、法拉第旋转和沃伊特效应、磁光效应的量子力学解释
第2节 k·P微扰法及三带模型、半导体中局域能级的塞曼分裂和有关效应
第十一章 低维半导体的光谱 8.0学时
第1节 半导体量子阱和超晶格的光学性质
第2节 量子阱中的浅杂质光谱
第3节 半导体量子线和量子点的光谱
第4节 考核，ppt汇报

陈效双，男，现任中科院上海技术物理研究所研究员，博士生导师，国务院政府特殊津贴获得者，百千万人才国家级人选，国家杰出青年基金获得者，2000年入选中国科学院“百人计划”。陈效双研究员1995年毕业于南京大学，获得博士学位，毕业后进入中国科学院上海技术物理研究所工作，期间赴韩国高等研究院(Research Fellow)，德国韦尔兹堡大学（洪堡研究员），日本东京大学（特别研究员）等研究机构从事科学研究工作。陈效双研究员主要从事半导体红外光电子材料、器件和光子人工带隙微结构的光子性质研究工作。
李冠海，男，研究员，博导，工作于中国科学院上海技术物理研究所，主要从事人工微结构光场调控物理及其红外探测增强，介质超表面及其发光应用等研究。入选国家基金委优青、中国科学院青年创新促进会优秀会员、上海市青年科技启明星、浙江省杰青等，担任J Phys D: Appl Phys顾问委员会委员、Frontiers in Photonics期刊编委等。以第一或通讯作者在包括Science Advances、Nature Communications、Light-Science&Applications等高水平期刊发表论文40余篇。承担基金委、科技部纳米专项、国防创新特区等多项研究项目。