E2140 教學大綱表

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
序 No.	單元主題 Unit topic	內容綱要 Content summary	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
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：https://curri.ttu.edu.tw/p/412-1033-1254.php