Temario
OBJETIVO DEL CURSO:
El curso propuesto tiene como propósito que el estudiante adquiera los conceptos básicos sobre física de los cristales semiconductores y principios de funcionamiento de los dispositivos semiconductores en Optoelectrónica. La parte de dispositivos esta enfocada principalmente a los dispositivos que realizan la generación (diodos emisores de luz, diodos láseres semiconductores) y detección (fotoconductores, fotodiodos, etc.) de luz. El material del curso también incluye ideas fundamentales sobre la detección de la luz, y especialmentesobre las fuentes de ruido y límites de sensitividad de detección. El curso puede considerarse como uno de los fundamentales para los estudiantes del departamento deOptica que desean especializarse en Optoelectrónica/Fotónica.
1. Estructura de semiconductores y sus propiedades ópticas- El modelo cuántico del átomo y tipos de enlaces químicos.
- Simetría y estructura de bandas en cristales. Banda prohibida.
- Defectos e impurezas. Estadística Fermi-Dirac y niveles de Fermi.
- Transiciones ópticas de electrones en el átomo, absorción óptica e índice de refracción.
2. Procesos de conductividad en semiconductores- Masa efectiva y movilidad de los electrones.
- Huecos, portadores "calientes".
- Fotoconductividad.
- Ecuaciones de balance.
- Detectores en base de fotoconductores y su responsividad.
- Ruido térmico y de disparo.
- Sensitividad de detección.
3. Fotodiodos semiconductores- Contactos en semiconductores.
- Uniones p/n y sus propiedades.
- Las bases de la tecnología de Si.
- Detectores fotovoltaicos.
- Fotodiodos, su acoplamiento con electrónica.
- Fotodiodos p-i-n y de avalancha.
- Fotodiodos basados en barrera de Schottky.
- Celdas solares.
4. Láseres semiconductores.- Luminenscencia en p-i-n y heterouniones.
- Diodos emisores de luz y propiedades de su emisión.
- Principios de la emisión estimulada de luz y de funcionamiento de láseres.
- Guías de onda dieléctricas en semiconductores.
- Propiedades básicas de diodos láseres basados en heteroestructuras.
- Modulación de radiación láser.
- Láseres con retroalimentación distribuida, láseres con la cavidad externa.
- Diodos superluminescentes
