教學大綱表 (109學年度 第4學期)
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課程名稱
Course Title
(中文) 光電子學
(英文) Optoelectronics
開課單位
Departments
電機工程學系
課程代碼
Course No.
E2140
授課教師
Instructor
楊祝壽
學分數
Credit
3.0 必/選修
core required/optional
必修 開課年級
Level
大三
先修科目或先備能力(Course Pre-requisites):
課程概述與目標(Course Overview and Goals): 本課程將介紹光電材料與元件 ,從光電工程的基本知識出發,包括簡介基礎光學與半導體物理,循序漸進,並介紹發光二極體、雷射、光偵測器以及太陽能電池等光電元件以及其所衍生的應用。
教科書(Textbook) S.O. Kasap, "Optoelectronics and Photonics-Principles and Practices"
第二版
參考教材(Reference) 1.作者: 黃俊達等編譯
書名:『光電半導體元件』
出版社:全威圖書/高立書局
2. 作者:劉博文
書名:光電元件導論
出版社:全威圖書/高立書局
圖書館電子書(E-book of the Library) 1. Led Lighting : Technology and Perception/http://onlinelibrary.wiley.com/book/10.1002/9783527670147
2. Solar Cells (Second Edition) / http://www.sciencedirect.com/science/book/9780123869647
課程大綱 Syllabus 學生學習目標
Learning Objectives
單元學習活動
Learning Activities
學習成效評量
Evaluation
備註
Notes

No.
單元主題
Unit topic
內容綱要
Content summary
1 課程簡介 1. 了解學期課程大綱
2. 進行課程分組
3. 了解評分方式
了解課程進行方式與內容  
2 基礎光學 1. 光的二項性
2. Refraction index and dispersion
3. Group Velocity
4. Poynting Vector
1. 了解光波動的物理內涵
2. 學習如何統整已知知識,並嘗試報告
 
3 基礎光學2 1. Fresnel's equation
2. Antireflection coating and Dielectric Mirrors
3. Absorption of light and complex refractive index
4. Coherence light
5. interference
了解基礎光學,並應用到抗反射、介質面鏡等光學組件  
4 基礎光學3 1. Multiple Interference and Optical Resonators
2. Dirffraction Primciple
瞭解光學共振器與分光原理  
5 基礎光學4 Additional Topics
1. Interferometers
2. Thin film Optics
3. Multiple Reflections in Plates and incoherent Waves
4. Scattering of Light
5. Photonic Crystals
探討基礎光學以外的應用  
6 Dielectric Waveguide Systemtric Planar Dielectric Waveguide 解析介質波導中的光波模態  
7 Dielectric Waveguide Systemtric Planar Dielectric Waveguide 解析介質波導中的光波模態  
8 期中考 第一章~第二章 檢視學生學習成效  
9 檢討與回顧 1. 檢討期中考試內容
2. 第三章內容導讀
1. 進一步瞭解前兩章節的內容
2. 瞭解第三章的課程脈絡
 
10 Semiconductor Science 1. 回顧半導體物理與能帶圖
2. 金屬與絕緣體的能帶圖
由原子能階出發,進而理解半導體能隙的由來  
11 Semiconductor Science-II 1. 狀態密度函數與費米函數
2. 半導體載子濃度的定義
3. 本質半導體與非本質半導體
瞭解上述的內容綱要  
12 Semiconductor Science-III 1. 直接能隙與間接能隙半導體
2. PN二極體原理
瞭解PN二極體的工作原理  
13 Semiconductor Science-IV 討論二極體方程式,順向偏壓與逆向偏壓下的電流 理解二極體方程式  
14 LED工作原理 瞭解LED的設計與工作原理 瞭解各式LED的設計  
15 雷射二極體 瞭解雷射二極體的設計與工作原理 瞭解雷射二極體的設計與工作原理  
16 太陽能電池 理解太陽能電池的設計與工作原理 瞭解太陽能電池的設計與工作原理  
17 光偵測器 瞭解光偵測器的工作原理 瞭解光偵測器的工作原理  
18 期末報告 回顧本學期介紹的各式光電子元件 溫故知新  


教學要點概述:
1.自編教材 Handout by Instructor:
□ 1-1.簡報 Slids
□ 1-2.影音教材 Videos
□ 1-3.教具 Teaching Aids
□ 1-4.教科書 Textbook
□ 1-5.其他 Other
□ 2.自編評量工具/量表 Educational Assessment
□ 3.教科書作者提供 Textbook

成績考核 Performance Evaluation: 期中考:20%   專題:20%   報告:40%   作業:20%  

教學資源(Teaching Resources):
□ 教材電子檔(Soft Copy of the Handout or the Textbook)
□ 課程網站(Website)
扣考規定:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504