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Universität Erlangen-Nürnberg

Master of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

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Grundlagen der optoelektronischen Bauelemente - Cheatsheet
Grundlagen der optoelektronischen Bauelemente - Cheatsheet Grundlagen der optoelektronischen Bauelemente Definition: Grundlagen der optoelektronischen Bauelemente: Interaktion von Licht und Halbleitern zur Erzeugung optischer Effekte und elektronischer Signale. Details: Photonen erzeugen Elektronen-Loch-Paare in Halbleitern. Wichtige Bauelemente: LEDs, Laserdioden, Photodioden, Solarzellen. LED: E...

Grundlagen der optoelektronischen Bauelemente - Cheatsheet

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Grundlagen der optoelektronischen Bauelemente - Exam
Grundlagen der optoelektronischen Bauelemente - Exam Aufgabe 1) Im Bereich der optoelektronischen Bauelemente werden Halbleitermaterialien genutzt, um Licht in elektrische Signale und umgekehrt zu wandeln. Dabei treten Phänomene wie die Erzeugung von Elektron-Loch-Paaren durch Photonen auf. Zu den wichtigsten Bauelementen zählen LEDs, Laserdioden, Photodioden und Solarzellen, die jeweils unterschi...

Grundlagen der optoelektronischen Bauelemente - Exam

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Welche Bauelemente sind für die Wechselwirkung von Licht und Halbleitern in optoelektronischen Bauelementen von Bedeutung?

Welche Formel beschreibt die Energie eines emittierten Photons?

Welcher Effekt wird in Solarzellen genutzt, um Energie zu gewinnen?

Was ist die Bandlücke in Halbleitern?

Welche Bandart benötigt Phononen für den Übergang?

Wie bestimmt die Elektronenbandstruktur die Eigenschaften von Halbleitern?

Was bedeutet Absorption von Photonen?

Wie lautet die Formel für die Energie eines Photons?

Was passiert bei der stimulierten Emission?

Was ist das Grundprinzip, auf dem LEDs basieren?

Welche Materialien werden typischerweise in LEDs verwendet?

Wie wird die Energie der emittierten Photonen in LEDs berechnet?

Was ist ein Fotodetektor?

Welcher Begriff beschreibt den Strom, der ohne Licht entsteht?

Welcher Fotodetektortyp bietet eine sehr hohe Auflösung und ist gut für Bildsensoren geeignet?

Was ist der photovoltaische Effekt?

Welches Material wird häufig für Solarzellen verwendet?

Welche Methode optimiert die Leistung von Solarzellen?

Welche grundlegenden Mechanismen sind erforderlich für optische Verstärkung in einem Laser?

Was ist die Bedingung für Laseroszillation?

Wie lautet die mathematische Formel für die optische Verstärkung?

Was versteht man unter Nichtlinearen optischen Effekten in Halbleitern?

Wofür steht der Begriff 'Kerr-Effekt'?

Was ist Selbstphasenmodulation?

Weiter

Diese Konzepte musst du verstehen, um Grundlagen der optoelektronischen Bauelemente an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

01
01

Einführung in die Optoelektronik

Diese Einheit bietet einen Überblick über die grundlegenden Konzepte der Optoelektronik und deren Anwendungen in modernen Technologien.

  • Grundlagen der Optoelektronik und ihre Bedeutung
  • Verbindung zwischen Elektronik und Photonik
  • Anwendungen in der Telekommunikation und Medizintechnik
  • Grundlegende Funktionsweise optoelektronischer Bauelemente
  • Geschichtliche Entwicklung und Meilensteine
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02
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Halbleiterphysik

Diese Einheit befasst sich mit den physikalischen Eigenschaften von Halbleitern, die die Grundlage für optoelektronische Bauelemente bilden.

  • Kristallstrukturen von Halbleitern
  • Elektronische Bandstruktur und Bandlücke
  • Trägerdichten und -beweglichkeit
  • Dotierung und ihre Auswirkungen
  • Halbleiter-Heterostrukturen
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03
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Optische Eigenschaften von Halbleitern

Hier werden die optischen Prinzipien und Phänomene untersucht, die in Halbleitern auftreten.

  • Absorption und Emission von Photonen
  • Reflexion, Transmissions- und Brechungsindizes
  • Photolumineszenz und ihre Anwendungen
  • Exzitonen und ihre Bedeutung
  • Nichtlineare optische Effekte
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04
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Licht-emittierende Dioden (LEDs)

Diese Einheit behandelt die Funktionsweise, den Aufbau und die Anwendungen von LEDs.

  • Aufbau und Funktionsprinzip von LEDs
  • Materialien und Herstellungsmethoden
  • Effizienz und Lebensdauer von LEDs
  • Spektrale Eigenschaften und Farbsteuerung
  • Anwendungen in Beleuchtung und Displays
Karteikarten generieren
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Fotodetektoren, Solarzellen und Lasertechnik

In dieser Einheit werden wichtige optoelektronische Bauelemente wie Fotodetektoren, Solarzellen und Laser behandelt.

  • Aufbau und Funktionsweise von Fotodetektoren
  • Photovoltaische Prinzipien und Solarzellentechnologie
  • Laserarten und ihre Anwendungen
  • Grundlagen der optischen Verstärkung und Resonatoren
  • Aktuelle Entwicklungen und Trends in Solar- und Lasertechnik
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Grundlagen der optoelektronischen Bauelemente an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

In der Vorlesung 'Grundlagen der optoelektronischen Bauelemente' im Bereich Informatik an der Universität Erlangen-Nürnberg erhältst Du einen fundierten Einstieg in die Welt der Optoelektronik. Die Lehrveranstaltung, die im Wintersemester angeboten wird, deckt wesentliche Aspekte der Halbleiterphysik und deren optischen Eigenschaften ab. Du lernst die Funktionsweise und Anwendungen von licht-emittierenden Dioden (LEDs), Fotodetektoren, Solarzellen und Lasertechnik kennen. Wöchentliche Vorlesungen (2 Stunden) und begleitende Übungen (1 Stunde) sorgen dafür, dass Du sowohl theoretisches Wissen als auch praktische Fähigkeiten erwirbst. Dein Wissen wird am Ende des Semesters durch eine schriftliche Klausur überprüft.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Vorlesung besteht aus wöchentlichen Vorlesungen (2 Stunden) und begleitenden Übungen (1 Stunde).

Studienleistungen: Die Überprüfung des Wissens erfolgt durch eine schriftliche Klausur am Ende des Semesters.

Angebotstermine: Die Vorlesung wird im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Einführung in die Optoelektronik, Halbleiterphysik, Optische Eigenschaften von Halbleitern, Licht-emittierende Dioden (LEDs), Fotodetektoren, Solarzellen, Lasertechnik

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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