Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage ihr theoretisches Wissen anzuwenden um neue Bauelemente zu designen und zu optimieren.
Das relevante theoretische Wissen aus der Halbleiteroptoelektronik inkludiert die kp-Theorie, Envelope Function Theory für Heterostrukturen, Streuprozesse und optische Eigenschaften, sowie das Maxwell-Bloch Model für Laserdynamiken. Aus der Übung werden sie über Fähigkeiten verfügen mit numerischen Methoden in Python ihr theoretisches Wissen anzuwenden.
Im Vorlesungsteil wird das benötigte theoretische Wissen vermittelt, welches ein intuitives Verständnis sowie eine genaue physikalische Beschreibung von Halbleiterlasern und anderen optoelektronischen Bauelementen ermöglicht. In den Übungen wird dieses Wissen mittels numerischer Methoden auf ein konkretes Beispiel -- den Quantenkaskadenlaser -- angewandt. Dabei befassen wir uns mit allen wichtigen Aspekten, wie Wellenfunktionen in Quantenstrukturen, Streuprozessen, mit optischen Eigenschaften von Halbleitern und Laserresonatoren. Dieses erlangte Wissen ist nicht nur für Halbleiterlaser, sonder für alle optoelektronischen Bauelemente wichtig und die erlernten praktischen Fähigkeiten im Design von Bauelementen sind unabhängig vom Themengebiet.
Vorlesung zur Vermittlung theoretischer Grundlagen.
Anwendungsorientierte Übung mit Python 3.7 und numpy zum Design von Halbleiterlasern.
Der Kurs wird geblockt an 5 Nachmittagen zu je ca. 50 min Vorlesung, kurzer Pause und einem 4-stündigen Modellierungs- und Designtutorials abgehalten.
Mündliche Prüfung der Grundlagen und laufender Leistungsnachweis während der Übung.
Nicht erforderlich
Verständnis von Halbleiterphysik und Photonik.
Vorkenntnisse in Python 3.7 und der Umgang mit numpy arrays sind Voraussetzung (z.B. VU Scientific Programming in Python oder Onlinetutorials).
