3. Дисциплина сд «Квантоворазмерные наноструктуры»

Вопросы

1. Классические и квантовые размерные эффекты.

2. Особенности электронных состояний в квантовых ямах (КЯ).

3. Электрон в прямоугольной яме бесконечной и конечной глубины.

4. Особенности электронных состояний в связанных КЯ.

5. Влияние электрического поля на электронные состояния в прямоугольной КЯ.

6. Структуры с двумерным электронным газом.

7. Свойства двумерного электронного газа.

8. Свойства двумерного электронного газа в МДП-структурах.

9. Одиночные гетероструктуры и электронные состояния на интерфейсе.

10. Двойные гетероструктуры и КЯ.

11. Электронный спектр полупроводниковых сверхрешёток.

12. Дельта-легированные слои и n-i-p-i-структуры.

13. Плотность электронных состояний в КЯ.

14. Примесные состояния в кристаллах и КЯ.

15. Экситонные состояния в КЯ.

16. Особенности энергетического спектра квантовых нитей и квантовых точек.

17. Влияние неидеальности на энергетический спектр и плотность состояний квантоворазмерных структур.

18. Методы получения систем низкой размерности.

19. Полупроводниковые КЯ, нити и точки: методы получения.

20. Методы контроля качества квантоворазмерных структур.

21. Кинетические эффекты в двумерных системах.

22. Особенности явлений переноса в 2D-системах.

23. Механизмы рассеяния в 2D-системах.

24. Энергетический спектр двумерных систем в магнитном поле.

25. Квантовый эффект Холла.

26. Резонансное туннелирование в связанных КЯ.

27. Вертикальный перенос в системе КЯ.

28. Применение квантоворазмерных эффектов в наноэлектронике.

29. Применение квантоворазмерных эффектов в оптоэлектронике.

30. Полупроводниковые гетеролазеры с квантоворазмерными слоями.

31. Особенности оптических свойств систем с КЯ, нитями, точками и их применение в оптоэлектронике.

32. Фотодетекторы на основе квантоворазмерных структур.

Литература.

1. Пихтин А.Н. Оптическая и квантовая электроника., учебник - М., "Высшая школа", 2001 г.

2. Андо Т., Фаулер А., Стерн Ф. Электронные свойства двумерных систем. - М., Мир, 1985.

3. Херман М. Полупроводниковые сверхрешетки. - М., Мир, 1999

2.4. Дисциплина СД «Фотоника»

Вопросы

1. Соотношения Крамерса-Кронига. Идеальный и реальный гармонический осциллятор.

2. Связь между мнимой и вещественной частью комплексного показателя преломления.

3. Рефракция света в твердых телах

4. Методы расчета показателя преломления света в полупроводниках

5. Рефракция света в полупроводниковых твердых растворах

6. Распространение света в неоднородных структурах

7. Методы управления распространением света в твердых телах

8. Фотонные кристаллы. Свойства и области применения

9. Одно-, двух- и трехмерные фотонные кристаллы. Методы получения и основные свойства

10. Зонная структура фотонных кристаллов

11. Особенности зонной структуры 1D-, 2D- и 3D-фотонных кристаллов

12. Плотность фотонных состояний в 1D-, 2D- и 3D-фотонных кристаллах

13. Одно- и двумерные фотонные пластинки

14. Идеальные и реальные фотонные кристаллы. 0D- и 1D-дефекты.

15. Солнечные фотопреобразователи: свойства и применения.

16. Солнечные батареи. Эффективность и используемые материалы.

17. Эффективность преобразования солнечного излучения

18. Многокаскадные солнечные фотопреобразователи.

19. Кремниевые солнечные батареи

20. Применение гетеропереходов в солнечных элементах

21. Полупроводниковые лазеры для волоконно-оптических линий связи

22. Апертура, потери и частотная полоса пропускания оптических световодов

23. Элементы связи и компоненты оптических схем

24. Оптические соединители, разветвители, коммутаторы, мультиплексоры и демультипликаторы.

25. Планарные оптические волноводы с прямоугольным профилем показателя преломления. Свойства, методы изготовления и области применения.

26. Метод лучевого описания оптических волноводов.

27. Метод электродинамического описания оптических волноводов.

28. Метод связанных мод для описания связанных волноводов.

29. Оптические эффекты, приводящие к волноводному распространению электромагнитных волн.

30. Типы волноводных мод и их особенности.

31. Связанные волноводы. Свойства и области применения.

32. Нелинейно-оптические эффекты, используемые в волноводных оптических переключателях. Светоиндуцированное поглощение.

33. Нелинейно-оптические эффекты, используемые в волноводных оптических переключателях. Светоиндуцированное насыщение поглощения.

34. Нелинейно-оптические эффекты, используемые в волноводных оптических переключателях. Светоиндуцированное изменение показателя преломления.

35. Волноводные разветвители. Типы, свойства и области применения.

36. Круглые оптические волокна со ступенчатым профилем показателя преломления. Свойства, методы изготовления и области применения.

37. Волноводные оптические переключатели на основе эффекта Франца-Келдыша.

38. Планарные гофрированные волноводы. Свойства и области применения.

39. Волноводные оптические переключатели на основе интерферометра Маха-Цендера.

40. Волноводные коммутаторы оптических сигналов.

41. Волноводные и волоконные датчики температуры.

42. Ввод и вывод излучения в волокнах и волноводах с помощью призмы и дифракционной решетки.

43. Волноводные оптические изоляторы. Принцип работы и области применения.

44. Волноводные фильтры. Типы, свойства и области применения.

45. Волноводные оптические переключатели на основе связанных волноводов.

46. Технология WDM в волоконно-оптических линиях связи.

47. Волноводные оптические переключатели на основе микромеханических интегральных устройств.

48. Интегрально-оптические устройства на основе акустооптического эффекта.

49. Ввод и вывод излучения в волокнах и волноводах через торец. Числовая апертура.

50. Оптические волноводы на основе фотонных кристаллов. Типы, свойства и области применения.

51. Волноводные и волоконные датчики электрического тока.

Литература

1. Пихтин А.Н. Оптическая и квантовая электроника., учебник - М., "Высшая школа", 2001 г.

2. Основы оптоэлектроники. Суэмацу Я., Катаока С. и др. М., "Мир", 1988 г.- 288 с.

3. Хансперджер Р. Интегральная оптика. М., "Мир", 1985 г.- 384 с.