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Lernen Sie neue Konzepte von Branchenexperten
Gewinnen Sie ein Grundverständnis bestimmter Themen oder Tools
Erwerben Sie berufsrelevante Kompetenzen durch praktische Projekte
Erwerben Sie ein Berufszertifikat zur Vorlage
In diesem Kurs gibt es 6 Module
Dieser Kurs kann auch als ECEA 5605 im Rahmen des Master of Science in Electrical Engineering der CU Boulder angerechnet werden. LEDs und Halbleiterlaser Kurseinführung Sie lernen etwas über Halbleiter-Leuchtdioden (LEDs) und Laser und die wichtigen Regeln für deren Analyse, Planung, Design und Implementierung. Sie werden Ihr Wissen auch anhand von anspruchsvollen Hausaufgaben anwenden, um Ihr Verständnis des Stoffes zu festigen und Sie auf die Anwendung in Ihrer Karriere vorzubereiten.
Lernziele Am Ende dieses Kurses werden Sie in der Lage sein... (1) eine Halbleiter-Leuchtdiode zu entwerfen und ihre Effizienz zu analysieren (2) einen Halbleiterlaser zu entwerfen (3) geeignete Halbleitermaterialien für lichtemittierende Bauelemente auszuwählen
Lichtemittierende Dioden und Halbleiterlaser ist ein ganz besonderer Kurs und wahrscheinlich einer meiner Lieblingskurse. In ihm lernen Sie die grundlegenden Funktionsprinzipien, das Design, die Herstellungstechniken und die Anwendungen von zwei der heute weltweit am häufigsten verwendeten lichtemittierenden Bauelemente kennen - Leuchtdioden und Halbleiterlaser. In Modul 1 freue ich mich sehr darauf, Sie in die magische Welt der Halbleiter einzuführen. In diesem Modul werden wir die Grundlagen der Halbleiterphysik wiederholen und Sie werden lernen, wie wir die Materialien manipulieren können, um die elektrischen und optischen Eigenschaften anzupassen.
Das ist alles enthalten
15 Videos6 Lektüren2 Aufgaben1 Diskussionsthema
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15 Videos•Insgesamt 59 Minuten
Active Optical Devices Specialization Einführung•3 Minuten
Einführung in Licht emittierende Dioden und Halbleiterlaser•1 Minute
Einführung in die Grundlagen der Halbleitertechnik•2 Minuten
Energiebänder und Halbleiter•6 Minuten
Definition eines Halbleiters•2 Minuten
Dichte der Staaten•7 Minuten
Trägerdichte, Teil I•5 Minuten
Trägerdichte, Teil II•6 Minuten
Trägerdichte, Teil III•6 Minuten
Intrinsische und extrinsische Halbleiter•4 Minuten
Fermi-Niveaus mit Dotierstoffen•2 Minuten
Dotierungsenergie-Niveaus, Teil I•3 Minuten
Dotierungsenergie-Niveaus, Teil II•1 Minute
Ladungsneutralität, Teil I•4 Minuten
Ladungsneutralität, Teil II•5 Minuten
6 Lektüren•Insgesamt 141 Minuten
Kursaktualisierungen und Unterstützung bei der Barrierefreiheit•1 Minute
Nicht-anrechenbare Studenten: Willkommen und wo Sie Hilfe finden•10 Minuten
Empfohlene Referenzen•5 Minuten
Woche 1 Aufgaben zum Lesen•60 Minuten
Halbleiterphysik Rückblick•60 Minuten
Zugriff auf MATLAB•5 Minuten
2 Aufgaben•Insgesamt 90 Minuten
Grundlagen der Halbleitertechnik Review•45 Minuten
Grundlagen der Halbleitertechnik Praxis•45 Minuten
1 Diskussionsthema•Insgesamt 10 Minuten
Einführungen•10 Minuten
Strahlende Rekombination in Halbleitern
Modul 2•5 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Im letzten Modul haben wir die Grundlagen der Halbleiterphysik kennengelernt. In diesem Modul werden wir dieses Wissen anwenden, um zu verstehen, wie Halbleiter Licht emittieren und die Grundlage für optoelektronische Geräte wie Laser und Leuchtdioden bilden.
Das ist alles enthalten
15 Videos3 Lektüren2 Aufgaben
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15 Videos•Insgesamt 51 Minuten
Strahlungsrekombination in Halbleitern•3 Minuten
Strahlende und nicht strahlende Übergänge, Teil I•3 Minuten
Strahlende und nicht strahlende Übergänge, Teil II•2 Minuten
K Auswahlregeln•6 Minuten
Direkte und indirekte Bandlücken•4 Minuten
Ableitung des Absorptionskoeffizienten•3 Minuten
Gemeinsame Zustandsdichte, Halbleiter mit direkter Bandlücke•3 Minuten
Direkte und indirekte Bandlücken, Teil II•7 Minuten
Absorption in einem Halbleiter mit indirekter Bandlücke•4 Minuten
Strahlungsübergangsrate•5 Minuten
Beispiele für Strahlungsübergangsraten in Halbleitern mit direktem und indirektem Spalt•1 Minute
Lebensdauer von Minderheitentransportern, Teil I•3 Minuten
Lebensdauer von Minderheitentransportern, Teil II•4 Minuten
Leben als Minderheitentransporteur, Teil III•2 Minuten
Strahlungseffektivität•2 Minuten
3 Lektüren•Insgesamt 135 Minuten
Woche 2 Aufgaben zum Lesen•120 Minuten
Referenzen•5 Minuten
Strahlungsrekombination in Halbleitern•10 Minuten
2 Aufgaben•Insgesamt 105 Minuten
Strahlungsrekombination in Halbleitern•60 Minuten
Radiative Rekombination in Halbleitern Praxis•45 Minuten
Licht emittierende Diode (LED)
Modul 3•3 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Im letzten Modul haben wir gelernt, wie Halbleiter Licht emittieren können. In diesem Modul werden wir dieses Wissen anwenden, um die Grundlagen von Leuchtdioden kennenzulernen. Diese Geräte sind allgegenwärtig und Sie haben nun die Werkzeuge, um ein umfassendes Verständnis für ihre Funktionsweise zu entwickeln.
Das ist alles enthalten
14 Videos3 Lektüren2 Aufgaben
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14 Videos•Insgesamt 38 Minuten
Licht emittierende Diode (LED)•2 Minuten
PN-Abzweigung•3 Minuten
Strom in PN-Verzweigung•4 Minuten
Typische LED-Struktur•2 Minuten
LED-Verluste, Teil I•4 Minuten
Interne Gesamtreflexion•3 Minuten
LED-Verluste, Teil II•1 Minute
LED-Effizienzen•3 Minuten
Emissionsspektren, Teil I•4 Minuten
Emissionsspektren, Teil II•2 Minuten
Trägertemperatur•2 Minuten
LED-Wellenlängen•3 Minuten
Blaue LEDs•4 Minuten
LED mit doppelter Heterostruktur•2 Minuten
3 Lektüren•Insgesamt 25 Minuten
Woche 3 Leseaufgabe•10 Minuten
Empfohlene Referenzen•5 Minuten
Licht emittierende Diode (LED)•10 Minuten
2 Aufgaben•Insgesamt 105 Minuten
Licht emittierende Diode (LED)•60 Minuten
Licht emittierende Diode (LED) Praxis•45 Minuten
Grundlagen der Halbleiterlaser
Modul 4•6 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Im letzten Modul haben wir uns mit Leuchtdioden (LEDs) beschäftigt. Jetzt werden wir unser Wissen über Halbleiter und insbesondere über die strahlende Rekombination nutzen, um uns mit einem noch leistungsfähigeren Gerät zu beschäftigen, dem Halbleiterlaser. Diese Technologie ist wahrscheinlich die erfolgreichste Lasertechnologie unserer Zeit, denn in jedem Compact-Disc-Player ist ein 6-Cent-Halbleiterlaser eingebaut. Ich hoffe, Sie haben genauso viel Spaß an dieser Einheit wie ich.
Das ist alles enthalten
13 Videos3 Lektüren2 Aufgaben
Infos zu Modulinhalt anzeigen
13 Videos•Insgesamt 41 Minuten
Grundlagen der Halbleiterlaser•2 Minuten
Geschichte der Halbleiterlaser•5 Minuten
Grundlegende Prozesse in einem Halbleiterlaser•3 Minuten
Nicht-Gleichgewichts-Trägerverteilung•5 Minuten
Quasi-Fermi-Niveaus•3 Minuten
Dichte der Photonen•2 Minuten
Einstein-Koeffizienten, Teil I•3 Minuten
Einstein-Koeffizienten, Teil II•4 Minuten
Stimulierte Emissionsrate, Teil I•3 Minuten
Berechnung der erforderlichen Mindestintensität für stimulierte Emission•7 Minuten
Stimulierte Emissionsrate, Teil II•1 Minute
Verstärkung bei Halbleiterlasern•2 Minuten
Verstärkungs-Spektrum•0 Minuten
3 Lektüren•Insgesamt 255 Minuten
Woche 4 Aufgaben zum Lesen•240 Minuten
Empfohlene Referenzen•5 Minuten
Grundlagen der Halbleiterlaser•10 Minuten
2 Aufgaben•Insgesamt 90 Minuten
Grundlagen der Halbleiterlaser•45 Minuten
Grundlagen der Halbleiterlaser Praxis•45 Minuten
konstruktionsprinzipien für Halbleiterlaser
Modul 5•3 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Im letzten Modul haben wir die Grundlagen der Halbleiterlaser kennengelernt. Jetzt werden wir dieses Wissen erweitern, um die Konstruktionsprinzipien hinter dieser sehr erfolgreichen Technologie zu verstehen. Nach dem Modul werden Sie sich, wie ich, fragen, wie es möglich ist, einen Halbleiterlaser für 6 Cent herzustellen!
Im letzten Modul haben wir die grundlegenden Konstruktionsprinzipien für Halbleiterlaser kennengelernt. In diesem Modul gehen wir einen Schritt weiter und lernen fortgeschrittene Konzepte kennen, die die aktuelle Generation von Halbleiterlasern ermöglicht haben. Bleiben Sie dran für die Magie!
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Auf einen Abschluss hinarbeiten
Dieses Kurs ist Teil des/der folgenden Studiengangs/Studiengänge, die von University of Colorado Boulderangeboten werden. Wenn Sie zugelassen werden und sich immatrikulieren, können Ihre abgeschlossenen Kurse auf Ihren Studienabschluss angerechnet werden und Ihre Fortschritte können mit Ihnen übertragen werden.¹
Mögliche Abschüsse anzeigen
Auf einen Abschluss hinarbeiten
Dieses Kurs ist Teil des/der folgenden Studiengangs/Studiengänge, die von University of Colorado Boulderangeboten werden. Wenn Sie zugelassen werden und sich immatrikulieren, können Ihre abgeschlossenen Kurse auf Ihren Studienabschluss angerechnet werden und Ihre Fortschritte können mit Ihnen übertragen werden.¹
¹Erfolgreiche Bewerbung und Einschreibung sind erforderlich. Es gelten die Zulassungsbedingungen. Jede Einrichtung legt die Anzahl der Credits fest, die durch die Absolvierung dieser Inhalte anerkannt werden und auf die Abschlussanforderungen angerechnet werden können, wobei bereits vorhandene Credits berücksichtigt werden. Klicken Sie auf einen bestimmten Kurs, um weitere Informationen zu erhalten.
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Dozent
Lehrkraftbewertungen
Lehrkraftbewertungen
Wir haben alle Lernenden um Feedback zu unseren Dozenten gebeten, ausgehend von der Qualität ihres Unterrichtsstils.
Die CU Boulder ist eine dynamische Gemeinschaft von Gelehrten und Lernenden auf einem der spektakulärsten College-Campus des Landes. AS eine von 34 öffentlichen US-Institutionen in der angesehenen Association of American Universities (AAU), haben wir eine stolze Tradition der akademischen Exzellenz, mit fünf Nobelpreisträgern und mehr als 50 Mitglieder der renommierten akademischen Akademien.
Wann werde ich Zugang zu den Vorlesungen und Aufgaben haben?
Um Zugang zu den Kursmaterialien und Aufgaben zu erhalten und um ein Zertifikat zu erwerben, müssen Sie die Zertifikatserfahrung erwerben, wenn Sie sich für einen Kurs anmelden. Sie können stattdessen eine kostenlose Testversion ausprobieren oder finanzielle Unterstützung beantragen. Der Kurs kann stattdessen die Option "Vollständiger Kurs, kein Zertifikat" anbieten. Mit dieser Option können Sie alle Kursmaterialien einsehen, die erforderlichen Bewertungen abgeben und eine Abschlussnote erhalten. Dies bedeutet auch, dass Sie kein Zertifikat erwerben können.
Was bekomme ich, wenn ich mich für diese Specialization einschreibe?
Wenn Sie sich für den Kurs einschreiben, erhalten Sie Zugang zu allen Kursen der Spezialisierung, und Sie erhalten ein Zertifikat, wenn Sie die Arbeit abgeschlossen haben. Ihr elektronisches Zertifikat wird Ihrer Seite "Leistungen" hinzugefügt - von dort aus können Sie Ihr Zertifikat ausdrucken oder Ihrem LinkedIn-Profil hinzufügen.
Ist finanzielle Hilfe verfügbar?
Ja. Für ausgewählte Lernprogramme können Sie finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium beantragen, wenn Sie die Einschreibegebühr nicht aufbringen können. Wenn für das von Ihnen gewählte Lernprogramm eine finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium verfügbar ist, finden Sie auf der Beschreibungsseite einen Link zur Beantragung.