Grundlagen der optoelektronischen Halbleiterbauelemente

Dieses Buch wendet sich an Studenten und Absolventen der Elektrotechnik, die mit den Grundlagen der elektromagnetischen Feldtheorie und dem Basiswissen über Halbleiterbauelemente vertraut sind. Der Übergang zur quantenmechanischen Beschreibung des Strahlungsfeldes und zum wellenmechanischen Verständnis des Festkörpers werden anschaulich dargestellt. - Im zweiten Teil geht das Buch auf die Grundtypen optoelektronischer Bauelemente aus Halbleitermaterial ein. Fotowiderstand, Fotodiode, Solarzelle, Lumineszenzdiode und Halbleiter-Laser sowie abschließend ein Einblick in die Optische Nachrichtentechnik sind die Beispiele. Zu jedem Bauelement wird das Datenblatt eines industriellen Anbieters erläutert. "... H.-G. Wagemann und A. Schmidt ist ein sehr schönes, praxisnahes und einfach geschriebenes Lehrbuch aus den Fingern geflossen, und somit in guter Tradition zu den Teubner Lehrbüchern." vreni. Hohlspiegel, Fachschaft Physik der Universität Münster

1 Grundbegriffe der Strahlungsphysik und Lichttechnik.- 1.1 Strahlungsphysikalische Größen.- 1.2 Lichttechnische Größen.- 2 Elektromagnetische Strahlung.- 2.1 Entstehung elektromagnetischer Strahlung.- 2.2 Ausbreitung elektromagnetischer Wellen.- 2.3 Der Schwarze Körper.- 2.4 Die Quantentheorie der elektromagnetischen Strahlung.- 3 Das Wellenbild des Festkörpers.- 3.1 Schrödinger Gleichung.- 3.2 Das Elektron im Kristallgitter.- 4 Wechselwirkung zwischen Strahlung und Festkörper.- 4.1 Erhaltungssätze.- 4.2 Absorptionskoeffizient.- 5 Fotowiderstand.- 5.1 Funktionsprinzip.- 5.2 Kenngrößen des Fotowiderstands.- 5.3 Kriterien zur Materialauswahl.- 5.4 Mathematische Beschreibung des Foto Widerstands.- 5.5 Technische Realisierung.- 6 Fotodiode, Solarzelle.- 6.1 Fotodiode.- 6.2 Solarzelle.- 7 Lumineszenz-Dioden.- 7.1 Übersicht über den Begriff.- 7.2 Lumineszenz.- 7.3 Rekombinationsmechanismen bei direkten und indirekten Halbleitern.- 7.4 Kovalente Bindung und Dotierung von Verbindungshalbleitern.- 7.5 Die Systeme der III-V-Halbleiterverbindungen.- 7.6 Hetero-Übergänge.- 7.7 Strahlende Rekombination beim direkten Halbleitermaterial.- 7.8 Strahlende Rekombination beim indirekten Halbleitermaterial Paarspektren.- 7.9 Strahlende Rekombination von Exzitonen an isoelektrischen Störstellen.- 7.10 Herstellung von Lumineszenz-Dioden (LED).- 7.11 Beispiele industriell-gefertigter Lumineszenz-Dioden.- 8 Laser.- 8.1 Der Rubin-Laser.- 8.2 Besetzungsinversion beim Halbleiter-Laser.- 8.3 Der Halbleiterdioden-Laser.- 8.4 Bauprinzipien von Dioden-Lasern mit Hetero-Übergang.- 8.5 Ausführungsformen von Halbleiter-Injektionslasern.- 9 Optische Nachrichtentechnik.- A 1 Herleitung des Wienschen Verschiebungsgesetzes.- A 2 Berechnung der Stefan-Boltzmann-Konstante.- A 3 Näherungdes W(k)-Diagramms.- A 4 Optische Konstanten von Silizium.- A 5 Optische Konstanten von Galliumarsenid.- A 6 Ausgewählte Daten einiger Halbleiter.- Stichwortverzeichnis.