Experimental physics of modern materials (B): Photophysics (EPM-MAT, PW) [SerienID : 1721]

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Experimental physics of modern materials...

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http://univis.uni-erlangen.de/form?__s=2&dsc=anew/lecture_view&lvs=nat/dphy/IAP/LF/experi&anonymous=1&founds=nat/dphy/IAP/LF/bungen,/experi&nosearch=1&ref=main&sem=2020w&__e=555

Lecture materials and slides available via the corresponding Studon course:

https://www.studon.fau.de/studon/goto.php?target=crs_3374329

Short summary

The lecture series will be given as an asynchronous online class, i.e. in the form of videos with recorded learning units that will be available via the FAU vide portal. Complementary slides and written summaries of the lectures will be available online via the studon portal. The exercise class will be held live online. This course will discuss the basic photophysical processes involved in and following the optical excitation of materials. Experimental techniques will be introduced to characterize these processes, which involve the optical absorption of light, the subsequent energetic carrier relaxation, phototransport, and carrier recombination. The functionality and performance of a large number of optoelectronic components, such as solar cell absorbers, photodetectors, or emitter materials for light-emitting diodes, rely on different combinations of these steps. While they can, in principle, be observed in a large variety of condensed-matter systems, their dynamics differ strongly between bulk direct and indirect band semiconductors, (quantum) confined systems, or materials with strong carrier localization, which can arise from exciton or polaron formation. The spectroscopic and time-resolved techniques, which are commonly applied to characterize the responses of these different systems to photoexcitation, will be introduced. These include both optical and electron spectroscopy techniques.

 

Contents: 1. Classical description of optical properties of solids
2. Semiclassical (semiquantummechanical) description
3. Optical transitions in crystalline solids
4. Excitons and multiparticle effects
5. Recombination and Luminescence
6. Semiconductor devices
7. Electron-phonon coupling

Semester

Wintersemester 2020/2021

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Nur für Portal, Passwortgeschützt

aktualisiert

2020-10-24 19:46:48

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    • #1
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 01, video 00: Welcome
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #2
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 01, video 01: Outline
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #3
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      Lecture 01, video 02: Motivation
      Dr. Daniel Niesner
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    • #4
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      Lecture 01, video 03: Spectrum of electromagnetic radiation
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      Lecture 01, video 04: Reflection and transmission
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    • #6
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      Lecture 01, video 05: UV-vis absorption spectroscopy
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      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #7
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      Lecture 01, video 06: Complex dielectric constants
      Dr. Daniel Niesner
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    • #8
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 02, video 01: Classical harmonic oscillator model
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #9
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      Lecture 02, video 02: Discussion of harmonic oscillator model
      Dr. Daniel Niesner
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    • #10
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 02, video 03: Kramers Kronig relations
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    • #11
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      Lecture 02, video 04: Ellipsometry
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    • #12
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      Lecture 02, video 05: Plasma response
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    • #13
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      Lecture 02, video 06: Conductivity and optical properties
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    • #14
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      Lecture 03, video 01: Quantum mechanicals - basics
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    • #15
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      Lecture 03, video 02: The hydrogen atom
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      Lecture 03, video 03: Optical transitions
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      Lecture 03, video 04: Angular momentum
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      Lecture 03, video 05: Refinement
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      Lecture 04, video 01: The tight binding (LCAO) model
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      Lecture 04, video 02: The chemical bond
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      Lecture 04, video 03: Selection rules related to a mirror plane
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      Lecture 04, video 04: Photoinduced nuclear dynamics in H2
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    • #23
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      Lecture 04, video 05: Stokes shift
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      Lecture 04, video 06: Hybridization
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      Lecture 04, video 07: Schrödinger equation for benzene
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    • #26
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      Lecture 04, video 08: Optical selection rules for benzene
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      Lecture 05, video 01: Crystal symmetry
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    • #28
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      Lecture 05, video 02: Electronic structure of crystalline solids
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      Lecture 05, video 03: Peierls instability and soliton conduction
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      Lecture 05, video 04: Electronic structure of solids in > 1 dimensions
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      Lecture 05, video 05: Optical selection rules related to crystallines symmetry
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      Lecture 05, video 06: Photoemission
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      Lecture 06, video 01: The reciprocal lattice
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    • #34
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      Lecture 06, video 02: fcc and bcc lattices
      Dr. Daniel Niesner
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    • #35
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      Lecture 06, video 03: Quasi-free electrons
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #36
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      Lecture 06, video 04: Tight-binding description for crystalline solids
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #37
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      Lecture 06, video 05: Discussion of the tight-binding description
      Dr. Daniel Niesner
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    • #38
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      Lecture 07, video 01: Band-to-band transitions and optical constants
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #39
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 07, video 02: (Joint) density of states
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #40
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      Lecture 07, video 03: Transition metals
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #41
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 07, video 04: Crystalline semiconductors and semiconductor crystals
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #42
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 07, video 05: Optical properties of semiconductors with diamond and zincblende structure
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #43
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      Lecture 07, video 06: Direct and indirect semiconductors
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #44
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 07, video 07: Femtosecond spectroscopy
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #45
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 07, video 08: Recombination dynamics
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-22 Wintersemester 2020/2021
    • #46
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 08, video 01: Absorption onset of direct semiconductors
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #47
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 08, video 02: Absorption onset of indirect semiconductors
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #48
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 08, video 03: Comparison of absorption spectra of direct and indirect semiconductors
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #49
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 08, video 04: Forbidden direct transitions
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #50
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 08, video 05: Critical points in 1, 2, and 3D
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #51
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 08, video 06: Excitons - introduction
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #52
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 08, video 07: Wannier functions
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #53
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 08, video 08: Bound excitons
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #54
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 09, video 01: Free excitons
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #55
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 09, video 02: Exciton polaritons
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #56
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 09, video 03: Cavity polaritons
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #57
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 09, video 04: Absorption spectrum of excitons
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #58
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 09, video 05: Effect of excitons at critical points other than M0
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #59
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 09, video 06: Sum rules
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #60
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 09, video 07: Applicaton examples for sum rules: aluminium
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #61
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 09, video 08: Applicaton examples for sum rules: Burstein Moss shift
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #62
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 09, video 09: Applicaton examples for sum rules: Superconducting phase transition
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #63
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 09, video 10: Application examples for sum rules: Electroreflectance
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #64
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 10, video 01: Kasha's rule
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #65
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 10, video 02: Einstein coefficients
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #66
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 10, video 03: van Roosbroeck Shokley relation
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #67
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 10, video 04: van Roosbroeck Shokley model - comparison to experimental data
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #68
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 10, video 05: Recombination mechanisms
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #69
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 10, video 06: Photoliuminescence quantum yield in first-order recombination
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #70
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 10, video 07: First order and second order exciton recombination
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #71
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 10, video 08: First order and second order recombination of free carriers
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #72
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 10, video 09: Defect-induced (Shockley Read Hall) recombination
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #73
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 10, video 10: Auger (third order) recombination
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #74
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 11, video 01: Light-emitting diode (LED) - basic concept
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #75
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 11, video 02: Doping of semiconductors
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #76
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 11, video 03: The pn junction
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #77
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 11, video 04: Device structure of a LED
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #78
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 11, video 05: Light outcoupling
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #79
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 11, video 06: Laser diodes
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #80
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 12, video 01: The phonon dispersion
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #81
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 12, video 02: Experimental determination of phonon frequencies
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #82
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 12, video 03: Phonon polaritons
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #83
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 12, video 04: Electron-phonon scattering
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #84
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 12, video 05: Efficiency of electron-phonon scattering as a function of temperature and electron excess energy
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #85
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 12, video 06: Polarons
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #86
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 12, video 07: Time-domain measurements of nuclear dynamics
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #87
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 12, video 08: Optical alignment of spins
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #88
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 12, video 09: Spin scattering
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #89
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 12, video 10: Optical experiments that measure of make use of spin alignment
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #90
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 13, video 01: Photodiodes - concept
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #91
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 13, video 02: Photodiodes - efficiency
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #92
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 13, video 03: Photodiodes - device layout and design
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #93
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 13, video 04: Solar cell - basic concept
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #94
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 13, video 05: Solar cell - characteristics
      Dr. Daniel Niesner
      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #95
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 13, video 06: Solar cell and solar spectrum
      Dr. Daniel Niesner
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    • #96
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 13, video 07: Thin-film solar cells
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      2020-10-24 Wintersemester 2020/2021
    • #97
      Nur für Portal, Passwortgeschützt
      Lecture 13, video 08: Concepts for efficiencies exceeding the Shockley-Queisser limit
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