半導體材料課程教學大綱

1、半導體材料課程教學大綱一、課程說明（一）課程名稱：半導體材料所屬專業(yè)：微電子科學與工程課程性質：專業(yè)限選學分：3（二）課程簡介：本課程重點介紹第一代和第二代半導體材料硅、鍺、砷化鎵等的制備基本原理、制備工藝和材料特性，介紹第三代半導體材料氮化鎵、碳化硅及其他半導體材料的性質及制備方法。目標與任務：使學生掌握主要半導體材料的性質以及制備方法，了解半導體材料最新發(fā)展情況、為將來從事半導體材料科學、半導體器件制備等打下基礎。（三）先修課程要求：固體物理學、半導體物理學、熱力學統(tǒng)計物理；本課程中介紹半導體材料性質方面需要固體物理學、半導體物理學中晶體結構、能帶理論等章節(jié)作為基礎。同時介紹材料生長方面知

2、識時需要熱力學統(tǒng)計物理中關于自由能等方面的知識。（四）教材：楊樹人半導體材料主要參考書：褚君浩、張玉龍半導體材料技術陸大成金屬有機化合物氣相外延基礎及應用二、課程內容與安排第一章半導體材料概述第一節(jié)半導體材料發(fā)展歷程第二節(jié)半導體材料分類第三節(jié)半導體材料制備方法綜述第二章硅和鍺的制備第一節(jié)硅和鍺的物理化學性質第二節(jié)高純硅的制備第三節(jié)鍺的富集與提純第三章區(qū)熔提純第一節(jié)分凝現象與分凝系數第二節(jié)區(qū)熔原理第三節(jié)鍺的區(qū)熔提純第四章晶體生長第一節(jié)晶體生長理論基礎第二節(jié)熔體的晶體生長第三節(jié)硅、鍺單晶生長第五章硅、鍺晶體中的雜質和缺陷第一節(jié)硅、鍺晶體中雜質的性質第二節(jié)硅、鍺晶體的摻雜第三節(jié)硅、鍺單晶的位錯第四節(jié)

3、硅單晶中的微缺陷第六章硅外延生長第一節(jié)硅的氣相外延生長第二節(jié)硅外延生長的缺陷及電阻率控制第三節(jié)硅的異質外延第七章化合物半導體的外延生長第一節(jié)氣相外延生長（VPE）第二節(jié)金屬有機物化學氣相外延生長（MOCVD）第三節(jié)分子束外延生長（MBE）第四節(jié)其他外延生長技術第八章化合物半導體材料（一）：第二代半導體材料第一節(jié)GaAs、InP等III-V族化合物半導體材料的特性第二節(jié)GaAs單晶的制備及應用第二節(jié)GaAs單晶中雜質控制及摻雜第四節(jié)InP、GaP等的制備及應用第九章化合物半導體材料（二）：第三代半導體材料第一節(jié)氮化物半導體材料特性及應用第二節(jié)氮化物半導體材料的外延生長第三節(jié)碳化硅材料的特性及應用

4、第十章其他半導體材料第一節(jié)半導體金剛石的制備及應用第二節(jié)低維半導體材料及應用第三節(jié)有機半導體材料（一）教學方法與學時分配按照教材中的內容，通過板書和ppt進行講解。并進行課后輔導與答疑。以學生掌握主要半導體材料制備為主，輔助半導體物理和器件知識，使學生了解材料的用途，激發(fā)學生的學習興趣。為將來工作和科研打好基礎。課時分配如下：第一章（2學時）、第二章（4學時）、第三章（8學時）、第四章（8學時）、第五章（6學時）、第六章（6學時）、第七章（6學時）、第八章（6學時）、第九章（4學時）、第十章（4學時）主要內容：【重點掌握】區(qū)熔原理、晶體生長基本原理、Si、Ge單晶制備、Si外延制備、Si、Ge材料摻雜與控制。【掌握】：VPE、MBE、MOCVD等外延方法、晶體中的缺陷、缺陷控制、III-V化合物InP、GaN、SiC等基本性質與制作方法?！玖私狻浚喊雽w金剛石的制備、性質、低維半導體、有機半導體材料的性質及引用【一般了解】：半導體材料分類【難點】：區(qū)熔原理、晶體生長基本原理