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教学大纲(二)

时间:2011-06-30 17:06:35  来源:  作者:

《半导体物理学Ⅱ》课程教学大纲

课内学时:36 学时                            分: 2学分

课程性质:专业选修课                     开课学期: 6学期

课程代码:                               考核方式: 考试

适用专业:电子科学与技术专业、微电子学专业

开课单位:电子科学系电子科学与技术教研室

一、课程概述

     本科程是电子科学与技术专业的专业骨干课程。通过学习要求学生全面地了解和掌握半导体物理学的新理论及其应用,为后续专业课(如微电子器件原理与设计、集成电路原理与设计等)的学习、阅读有关微电子科技资料及将来从事科研和半导体技术方面的工作奠定良好的基础。

二、课程的基本要求

使学生掌握半导体的表面性质及应用;掌握异质结理论、半导体超晶格理论等;掌握半导体的部分特殊效应,如光电、热电效应等;了解非晶态半导体的基本性质及应用,了解微电子技术领域的新进展。

三、课程知识点与考核目标

(一)半导体表面(参考学时:10学时)

1、  要点:

1)、MIS 结构表面空间电荷层及表面势随外加偏压的变化规律(即半导体表面感生电荷的

积累、耗尽与反型)。

2)、会计算在各种不同条件下的半导体表面电场强度、表面电荷面密度和空间电荷层电容。

3)、MIS 结构的CV特性,以及金属半导体功函数差、绝缘层中电荷等对MIS 结构CV

性的影响。

4)、Si-SiO2 系统的基本性质,以及二氧化硅层中的可动离子、固定电荷、电离陷阱电荷

的界面态对 Si-SiO2系统性质的影响。

5)、表面电导及沟道迁移率的基本性质。

2、考核目标:

掌握半导体表面电场效应的物理机制;掌握MIS结构的CV特性;了解Si-SiO2 系统的基本性质。

(二)异质结(参考学时:8学时)

1、  要点:

1)、异质结的种类,异质结能带的结构特征。

2)、异质结的伏安特性和电流输运机构及应用。

3)、半导体超晶格、多量子阱器件结构和能带结构特征。

2、考核目标:

掌握各种理想异质结的能带结构及画法;了解异质结的几种电流传输模型和重要应用;并对半导体异质结、半导体超晶格等新结构的原理与特征有初步了解

(三)半导体的光学性质(参考学时:8学时)

1、  要点:

1)、半导体的本征吸收、间接吸收、激子吸收、杂质吸收等吸收特性。

2)、半导体的光电导效应。

3)、半导体光生伏特效应的物理机制,会计算光电池的电流、电压等参数。

4)、半导体激光器的工作原理和器件结构。

2、考核目标:

掌握半导体的本征吸收、间接吸收、激子吸收、杂质吸收等概念;掌握半导体的光吸收、特性,掌握半导体的光电导效应、光生伏特效应及半导体发光的物理机制。了解半导体太阳能电池、半导体激光器的工作原理和器件结构。

(四)半导体的热电性质(参考学时:4学时)

1、要点:

1)、半导体热电效应的物理机制。

2)、半导体的塞贝克效应、帕耳帖效应、汤姆逊效应。

3)、半导体的温差电动势。

4)、半导体的热导率。

2、考核目标:

掌握半导体热电效应的基本原理;掌握半导体的塞贝克效应、帕耳帖效应、汤姆逊效应的物理机制及区别。了解半导体的温差电动势、半导体的热导率及其半导体热电效应的应用。

(五)非晶态半导体(参考学时:6学时)

1、要点:

1)、非晶态半导体的结构及能带结构。

2)、非晶态半导体的电学性质。

3)、非晶态半导体的光学性质。

2、考核目标:

掌握非晶态半导体的基本性质;了解非晶态半导体的电学、光学性质及应用。

四、本科程与其它课程的关系

先修课:普通物理、热力学与统计物理、量子力学、固体物理学、半导体物理学。

后续课程: MOS器件、光电子器件等。

五、教材与参考书

  材:《半导体物理学》 国防工业出版社   刘恩科等编

 

参考书:1、《半导体物理学》高教出版社       叶良修编

2、《半导体物理学》电子工业出版社   顾祖毅等编

3、《Physics of Semiconductor Deviecs[]施敏

4、《非晶半导体》西安交通大学出版社  罗晋生等编

 

 

 

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