凝聚态中的光物理  021M2027H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:一级学科普及课 | 任课教师:金奎娟,许秀来,王灿,陈佳宁
授课时间: 星期四, 第3、4节
授课地点: 教1-215
授课周次: 3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
授课时间: 星期二, 第3、4节
授课地点: 教1-215
授课周次: 3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
课程编号: 021M2027H 课时: 46 学分: 3.0
课程属性: 一级学科普及课 主讲教师:金奎娟,许秀来,王灿,陈佳宁
英文名称: Optical Physics in Condensed Matter

教学目的、要求

本课程为光学、原子分子物理以及相关专业研究生的专业普及课。本课程的核心内容是关于凝聚态中光与物质相互作用基本理论和前沿问题。主要讲授半导体中的光学性质,在凝聚态中的光跃迁,光电导,磁光效应,光散射以及新型低维结构的光学性质。通过本课程的学习,使学生掌握光与物质作用的基本理论及基本概念,为今后的科研及教学打下基础。 


预修课程

光学,激光物理,固体物理,半导体物理 

教 材

《半导体光谱与光学性质》 沈学础  科学出版社

主要内容

第一章 半导体的光学常数 (6个学时含课程介绍,金)
半导体介电常数,折射率,和色散;色散关系的引入是这部分的教学重点与难点。

第二章 半导体带间光跃迁的基本理论 (6个学时,金)
直接跃迁、间接跃迁,自发辐射和受激辐射发光以及发光光谱,跃迁的量子力学理论是教学重点与难点。

第三章 半导体的吸收光谱和反射光谱(6个学时,王)
外界条件对光吸收的影响,半导体调制光谱,以及激子吸收,带内跃迁和自由载流子吸收,杂质吸收光谱,声子晶格振动反射谱和吸收谱是这部分的教学重点。   

第四章 半导体发光光谱和辐射复合 (6个学时,许)
导带-价带辐射复合跃迁,激子复合发光,非本征辐射复合发光,以及发光光谱的应用。

第五章 半导体光电导及其相关效应 (4个学时,许)
光电导现象的分类,带间激发的光电导,光扩散,光电磁以及光伏效应,光激发载流子寿命,单量子点的光电流光谱,载流子的输运是这部分的重点。

第六章 半导体的磁光效应 (5个学时,陈)
法拉第和沃伊特效应,磁场中半导体的回旋共振以及局域能级的塞曼效应。磁场中的能级是这部分的重点与难点。

第七章半导体的拉曼散射 (5个学时,陈)
晶格拉曼散射的基本理论,选择定则,半导体的一级拉曼散射,二级拉曼散射以及共振拉曼散射,拉曼理论分析是这部分的重点与难点。

第八章 氧化物低维体系的光电特性 (2个学时,王)
氧化物薄膜异质结和纳米复合体系的激光法生长、光电特性、非线性光学特性等,重点介绍相关实验原理和方法,以及研究进展。

第九章 半导体量子阱和超晶格的光学性质 (2个学时,许)
半导体超晶格、量子阱的量子态以及带间光跃迁过程,量子阱中导电子带和价带子带的带间跃迁和激子光谱,同一子带内的带间跃迁吸收和发光光谱,其中带间跃迁是这部分的教学重点与难点。

第十章 半导体量子线和量子点的光谱 (4个学时,许)
半导体量子线、点中的量子态和光跃迁过程以及电子空穴相互作用的激子态和带间跃迁光谱。量子局域是这部分教学重点与难点。

教学手段与方法 :通过多媒体讲义与课堂板书结合的方式进行教学。
考核方式 :开卷考试

参考文献