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講義概要/Course Information
2025/04/27 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
固体照明工学特論
英文授業科目名
/Course title (English)
Solid State Lighting
科目番号
/Code
開講年度
/Academic year
2025年度 開講年次
/Year offered
全学年
開講学期
/Semester(s) offered
前学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course
博士前期課程、博士後期課程
授業の方法
/Teaching method
講義 単位数
/Credits
2
科目区分
/Category
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅱ
開講類・専攻
/Cluster/Department
情報・ネットワーク工学専攻
担当教員名
/Lecturer(s)
田尻 武義
居室
/Office
東31号館 2F 203室
公開E-mail
/e-mail
ttajiri@UEC 但しUECはuec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website
https://drive.google.com/drive/folders/1iAz7eAZgKs4I7QDqWFFGLsQBov5V5Tm1?usp=drive_link
更新日
/Last update
2025/04/11 17:28:13 更新状況
/Update status
公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標(2,000文字以内)
/Themes and goals(up to 2,000 letters)
主題および達成目標:半導体を材料とする固体光源技術について、半導体の基礎から発光の原理、デバイス技術までの基礎知識の理解を目標とする。半導体を材料とする固体光源は、LED光源が照明として広く普及している他、光情報処理技術などで欠かすことのできない半導体レーザの技術も高度化している。本講義では、様々な用途で活用が進む固体光源の原理を理解するための物理とデバイス技術について解説する。

Course Description: This course aims to provide a foundational understanding of solid-state light source technologies based on semiconductors, covering the basics of semiconductors, the principles of light emission, and device technologies.
Solid-state light sources using semiconductors, such as LED light sources, are now widely used in lighting applications. In addition, semiconductor lasers—indispensable for optical information processing technologies—are also becoming increasingly advanced.
In this lecture, we will explain the physics and device technologies necessary to understand the principles of solid-state light sources, which are being utilized in a wide range of applications.
前もって履修
しておくべき科目(1,000文字以内)
/Prerequisites(up to 1,000 letters)
特になし
Nothing
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目(1,000文字以内)
/Recommended prerequisites and preparation(up to 1,000 letters)
基礎電子工学
Fundamental Electronics
教科書等(1,000文字以内)
/Course textbooks and materials(up to 1,000 letters)
参考書:
E. Fred Schubert, “Light-Emitting Diodes”,Cambridge、栖原 敏明著, "半導体レーザの基礎" 共立出版など
授業内容と
その進め方(2,000文字以内)
/Course outline and weekly schedule(up to 2,000 letters)
内容
第1週 固体光源技術の概要と講義内容
第2週 電子の量子論
第3週 固体の結晶格子と逆格子
第4週 固体中の電子とバンド理論
第5週 固体中の電子の統計分布
第6週 不純物ドーピングとpn接合
第7週 半導体中の電子の緩和過程と発光再結合
第8週 発光・吸収の電子遷移確率
第9週 量子井戸における発光
第10週 光波の基本方程式
第11週 導波路内の光波
第12週 光共振器
第13週 半導体レーザの原理と特性
第14週 半導体レーザの研究動向の紹介
第15週 まとめと期末レポート

進め方
講義を中心とするが、理解を深めるために演習・小テストなどの課題を課すことがある。

Content
Week 1: Overview of Solid-State Light Source Technology and Course Introduction
Week 2: Quantum Theory of Electrons
Week 3: Crystal Lattice and Reciprocal Lattice in Solids
Week 4: Electrons in Solids and Band Theory
Week 5: Statistical Distribution of Electrons in Solids
Week 6: Impurity Doping and p-n Junctions
Week 7: Relaxation Processes and Radiative Recombination of Electrons in Semiconductors
Week 8: Transition Probabilities for Emission and Absorption
Week 9: Light Emission in Quantum Wells
Week 10: Fundamental Equations of Light Waves
Week 11: Light Waves in Waveguides
Week 12: Optical Resonators
Week 13: Principles and Characteristics of Semiconductor Lasers
Week 14: Research Trends in Semiconductor Lasers
Week 15: Summary and Final Report

Course Format
The course will be mainly lecture-based, but exercises and short quizzes may be assigned to deepen understanding.
実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
(予習・復習等)(1,000文字以内)
/Preparation and review outside class(up to 1,000 letters)
毎週の課題とテキストを用いた予習復習を行う。
Preparation and review using handed materials and the  text book are preferred.
成績評価方法
および評価基準
(最低達成基準を含む)
(1,000文字以内)
/Evaluation and grading
(up to 1,000 letters)
演習・小テスト60%、期末レポート40%、60%以上を合格とする
Grading will be based on exercises and quizzes (60%) and a final report (40%). A passing grade requires a total score of 60% or above.
オフィスアワー:
授業相談(1,000文字以内)
/Office hours(up to 1,000 letters)
事前に電子メールでアポイントメントを取ってください。
Please make an appointment in advance via email.
学生へのメッセージ(1,000文字以内)
/Message for students(up to 1,000 letters)
半導体の発光デバイスが関係する材料の基礎物理からデバイス動作原理まで解説します。
The course covers topics ranging from the basic physics of materials involved in semiconductor light-emitting devices to the principles behind their operation.
その他
/Others
特になし
Nothing
キーワード
/Keywords
半導体、発光デバイス
Semiconductors, Light-emitting-devices