光・量子電子工学   Optical and Quantum Electronics

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担当教員
古屋 一仁 
使用教室
月7-8(S132)  
単位数
講義:2  演習:0  実験:0
講義コード
50123
シラバス更新日
2008年4月14日
講義資料更新日
2008年4月14日
アクセス指標
学期
前期
補足資料

講義概要

本講義は,光と物質の相互作用,およびナノメートルサイズ構造における電子の量子現象を扱う。屈折率と吸収の関係および光増幅現象,有効質量近似方程式,電子状態の量子化,コンダクタンスの量子化,電子波共鳴構造の負性微分抵抗特性,等を導き,これに基づいてレーザ,量子構造レーザ,および量子効果電子デバイスについて講義する。

講義の目的

光と物質の相互作用、および、ナノメートルサイズ構造における電子の量子現象を扱う。光・電子系について量子論を用い、屈折率と吸収の関係および光増幅現象を、有効質量近似方程式を用いて電子状態の量子
化、コンダクタンスの量子化、電子波共鳴構造の負性微分抵抗特性、等を導き、これに基づいてレーザ、量子構造レーザ、および量子効果電子デバイスについて講義する。

講義計画

1.講義内容紹介(序論)
2.相互作用ハミルトニアン
3.光と物質の相互作用
4.密度行列理論
5.光増幅利得、クラマースクローニッヒの関係
6.半導体バンド構造と有効質量方程式
7.量子井戸と状態の量子化
8.トンネル現象・共鳴トンネルダイオード
9.量子効果デバイス

教科書・参考書等

参考書として,量子エレクトロニクスおよびレーザの本、たとえば"Engineering Quantum Electrodynamics", D. Marcuseその他、講義中にも紹介する。ただし,一冊で講義全体をカバーしている本はない。

関連科目・履修の条件等

電磁気,半導体物理の基礎知識,特に量子論の基礎的考え方の理解を前提とします。

成績評価

期末試験

担当教員の一言

前半は、光がどのようにして物質と相互作用するかを明らかにし、レーザへの応用を学びます。後半は、最先端の微細加工技術を駆使して作製が可能になった超微細人工構造中での電子の振る舞いを調べ、新しい
デバイス概念創出の可能性あるいは工学的応用を探り、非常に新しい技術あるいは研究分野を扱います。期末試験

その他

【オフィスアワー】
質問・相談にはいつでも応じます。事前にe-mail(furuya@pe.titech.ac.jp)などで予約して下さい。

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