À propos de ce cours
Spécialisation
100 % en ligne

100 % en ligne

Commencez dès maintenant et apprenez aux horaires qui vous conviennent.
Dates limites flexibles

Dates limites flexibles

Réinitialisez les dates limites selon votre disponibilité.
Niveau avancé

Niveau avancé

Heures pour terminer

Approx. 19 heures pour terminer

Recommandé : 6 weeks of study, 2-5 hours per week...
Langues disponibles

Anglais

Sous-titres : Anglais
Spécialisation
100 % en ligne

100 % en ligne

Commencez dès maintenant et apprenez aux horaires qui vous conviennent.
Dates limites flexibles

Dates limites flexibles

Réinitialisez les dates limites selon votre disponibilité.
Niveau avancé

Niveau avancé

Heures pour terminer

Approx. 19 heures pour terminer

Recommandé : 6 weeks of study, 2-5 hours per week...
Langues disponibles

Anglais

Sous-titres : Anglais

Programme du cours : ce que vous apprendrez dans ce cours

Semaine
1
Heures pour terminer
3 heures pour terminer

Semiconductor fundamentals

I am really looking forward to introducing you to the magical world of semiconductors. In this module, we will review the basics of semiconductor physics and you will learn how we can manipulate the materials to tailor electrical and optical properties....
Reading
14 vidéos (Total 57 min), 3 lectures, 2 quiz
Video14 vidéos
Introduction to Light Emitting Diodes and Semiconductor Lasers1 min
Introduction to Semiconductor Fundamentals2 min
Energy Bands and Semiconductors5 min
Definition of a Semiconductor2 min
Density of States7 min
Carrier Density5 min
Carrier Density, Part II6 min
Carrier Density, Part III5 min
Intrinsic and Extrinsic Semiconductors4 min
Dopant Energy Levels, Part I2 min
Dopant Energy Levels, Part II1 min
Charge Neutrality, Part I3 min
Charge Neutrality, Part II5 min
Reading3 lectures
Recommended References5 min
Reference Values and Equations for Homework10 min
MATLAB License5 min
Quiz2 exercices pour s'entraîner
Semiconductor Fundamentals Practice45 min
Semiconductor Fundamentals45 min
Semaine
2
Heures pour terminer
3 heures pour terminer

Radiative recombination in semiconductors

In the last module, we learned about the basics of semiconductor physics. In this module, we will apply this knowledge to understand how semiconductors emit light, and the basis for optoelectronic devices such as lasers and light emitting diodes....
Reading
15 vidéos (Total 51 min), 2 lectures, 2 quiz
Video15 vidéos
Radiative and Non-Radiative Transitions, Part I3 min
Radiative and Non-Radiative Transitions, Part II1 min
K Selection Rules5 min
Direct and Indirect Bandgaps3 min
Derivation of Absorption Coefficient2 min
Joint Density of States, Direct Bandgap Semiconductor3 min
Direct and Indirect Bandgaps, Part II6 min
Absorption in Indirect Bandgap Semiconductor3 min
Radiative Transition Rate4 min
Examples of Radiative Transition Rates in Direct and Indirect Gap Semiconductors40s
Minority Carrier Lifetime, Part I3 min
Minority Carrier Lifetime, Part II4 min
Minority Carrier Lifetime, Part III2 min
Radiative Efficiency1 min
Reading2 lectures
References5 min
Reference Values and Equations for Homework #210 min
Quiz2 exercices pour s'entraîner
Radiative Recombination in Semiconductors Practice45 min
Radiative Recombination in Semiconductorss
Semaine
3
Heures pour terminer
3 heures pour terminer

Light Emitting Diode (LED)

In the last module, we learned about how semiconductors can emit light. In this module, we will apply this knowledge to learn about the basics of light emitting diodes. These devices are everywhere you turn and you now have the tools to develop a complete understanding of their operation....
Reading
14 vidéos (Total 38 min), 2 lectures, 2 quiz
Video14 vidéos
PN Junction2 min
Current in PN Junction4 min
Typical LED Structure1 min
LED Losses, Part I3 min
Total Internal Reflection2 min
LED Losses, Part II58s
LED Efficiencies2 min
Emission Spectra, Part I3 min
Emission Spectra, Part II1 min
Carrier Temperature2 min
LED Wavelengths3 min
Blue LEDs3 min
Double Heterostructure LED2 min
Reading2 lectures
Recommended References5 min
Reference Values and Equations for Homework #310 min
Quiz2 exercices pour s'entraîner
Light Emitting Diode (LED) Practice45 min
Light Emitting Diode (LED)s
Semaine
4
Heures pour terminer
2 heures pour terminer

Fundamentals of semiconductor lasers

In the last module, we learned about light emitting diodes or LEDs. Now, we will use our knowledge of semiconductors and in particular, radiative recombination, to tackle an even more powerful device, the semiconductor laser. This technology is probably the most successful laser technology of our time, with every compact disc player incorporating a 6-cent semiconductor laser. I hope you enjoy this unit as much as I do....
Reading
12 vidéos (Total 34 min), 2 lectures, 2 quiz
Video12 vidéos
History of Semiconductor Laser4 min
Fundamental Processes in a Semiconductor Laser3 min
Non-Equilibrium Carrier Distribution5 min
Quasi-Fermi Levels3 min
Density of Photons2 min
Einstein Coefficients, Part I3 min
Einstein Coefficients, Part II3 min
Stimulated Emission Rate, Part I3 min
Stimulated Emission Rate, Part II52s
Gain in Semiconductor Lasers2 min
Gain Spectrum28s
Reading2 lectures
Recommended References5 min
Reference Values and Equations for Homework #410 min
Quiz2 exercices pour s'entraîner
Fundamentals of Semiconductor Lasers Practice45 min
Fundamentals of Semiconductor Lasers45 min

Enseignants

Avatar

Juliet Gopinath

Associate Professor
Electrical, Computer, and Energy Engineering

À propos de Université du Colorado à Boulder

CU-Boulder is a dynamic community of scholars and learners on one of the most spectacular college campuses in the country. As one of 34 U.S. public institutions in the prestigious Association of American Universities (AAU), we have a proud tradition of academic excellence, with five Nobel laureates and more than 50 members of prestigious academic academies....

À propos de la Spécialisation Active Optical Devices

This Active Optical Devices specialization is designed to help you gain complete understanding of active optical devices by clearly defining and interconnecting the fundamental physical mechanisms, device design principles, and device performance. You will study and gain active experience with light emitting semiconductor devices like light emitting diodes and lasers, nanophotonics, optical detectors, and displays. Specialization Learning Outcomes: *Analyze and design semiconductor light sources, and surrounding optical systems *Analyze and design detection systems for LIDAR, microscopy and cameras *Analyze and design systems for optical device systems that can adapt to the environment at hand. *Use lasers and optical electronics in electronic systems through an understanding of the interaction of light and atoms, laser rate equations and noise in photo-detection....
Active Optical Devices

Foire Aux Questions

  • Une fois que vous êtes inscrit(e) pour un Certificat, vous pouvez accéder à toutes les vidéos de cours, et à tous les quiz et exercices de programmation (le cas échéant). Vous pouvez soumettre des devoirs à examiner par vos pairs et en examiner vous-même uniquement après le début de votre session. Si vous préférez explorer le cours sans l'acheter, vous ne serez peut-être pas en mesure d'accéder à certains devoirs.

  • Lorsque vous vous inscrivez au cours, vous bénéficiez d'un accès à tous les cours de la Spécialisation, et vous obtenez un Certificat lorsque vous avez réussi. Votre Certificat électronique est alors ajouté à votre page Accomplissements. À partir de cette page, vous pouvez imprimer votre Certificat ou l'ajouter à votre profil LinkedIn. Si vous souhaitez seulement lire et visualiser le contenu du cours, vous pouvez accéder gratuitement au cours en tant qu'auditeur libre.

D'autres questions ? Visitez le Centre d'Aide pour les Etudiants.