《半導體材料與器件》課程簡介和教學大綱

1、PAGE PAGE 6半導體材料與器件課程簡介課程編號：02034905課程名稱：半導體材料與器件/Semiconductor Materials and Devices學分: 2學時：32 （課內(nèi)實驗(踐)： 上機： 課外實踐： ）適用專業(yè)：材料科學與工程專業(yè)建議修讀學期：7先修課程：半導體物理，固體物理考核方式與成績評定標準：筆試（開卷）。各教學環(huán)節(jié)占總分的比例:平時測驗，出勤，及作業(yè)：20%，期末考試：80%教材與主要參考書目：1.楊樹人編半導體材料（第二版），北京：科學出版社，20042. 周永溶編半導體材料，北京：北京理工大學出版社，19923.半導體物理學，劉恩科，等，國防工業(yè)出版

2、社，19944.晶體管原理，劉永，等，國防工業(yè)出版社，2002。5. 半導體器件基礎，(美)皮埃羅等編, 黃如等譯著，電子工業(yè)出版社，2010年內(nèi)容概述：中文： 本課程是面向材料物理和無機材料專業(yè)開設的一門專業(yè)選修課，其目的是通過本門課的學習，使他們了解半導體材料的結構和光電特性，掌握半導體材料和器件的相關知識，為后續(xù)的相關專業(yè)課程打好基礎，培養(yǎng)他們對半導體材料和器件的興趣，提高他們學習、分析和解決問題的能力。本門課內(nèi)容主要包括兩個部分，本課程分為半導體材料和器件兩個部分，半導體材料部分包括晶材料生長、制備方法以及常用的鍺、硅、化合物半導體材料的基本性質(zhì)等相關知識；器件部分包括PN結二極管、場

3、效應晶體管等常見器件的基礎知識。英文：Semiconductor Materials and Devicesis designed for the students whose major are Materials Physics and inorganic Materials to make them understand the structural,optical and electrical properties of semiconductor materials, and master the knowledge on semiconductor materials and de

4、vices, and have good foundation for the following related courses, Specially, to cultivate their interest in semiconductor materials and devices and enhance their learning, analysis and problem solving skills. The contents of the course are divided into two parts: semiconductor materials and devices

5、.Semiconductor materials section includes crystal material growth, preparation and common germanium, silicon, basic properties of compound semiconductor materials and other related knowledge; Devices section includes common devices PN junction diodes, field effect transistors and other related basic

6、s.半導體材料與器件教學大綱課程編號：02034905課程名稱：半導體材料與器件/Semiconductor Materials and Devices學分:2學時：32 （實驗：上機：課外實踐：）適用專業(yè)：材料科學與工程等建議修讀學期：7一、課程性質(zhì)、目的與任務【課程性質(zhì)】本課程是材料物理與無機材料領域的專業(yè)重要選修課程之一，主要向?qū)W生介紹半導體材料與器件的基礎知識，在此專業(yè)人才培養(yǎng)中起到很重要的作用?！窘虒W目的與任務】本課程分為半導體材料和器件兩個部分，半導體材料部分包括晶材料生長、制備方法以及常用的鍺、硅、化合物半導體材料的基本性質(zhì)等相關知識；器件部分包括PN結二極管、場效應晶體管等常見

7、器件的基礎知識。通過本課程的學習，掌握半導體材料和器件的相關知識，為后續(xù)的相關專業(yè)課程打好基礎，同時激發(fā)學生對多功能材料探索研究的興趣，并培養(yǎng)學生創(chuàng)新的熱情，培養(yǎng)學生的學習興趣、分析和解決問題的能力。本大綱適用于材料物理和無機非金屬材料等專業(yè)本科學生教學?！緦厴I(yè)要求】對應指標點：1.4：能夠應用專業(yè)知識解決材料科學與工程專業(yè)復雜工程問題。3.1：能夠設計針對新材料的研發(fā)、應用和工藝改進等復雜工程問題的解決方案。6.1：能夠基于工程相關背景知識對專業(yè)工程實踐和復雜工程問題的解決方案的合理性進行分析。6.2：能夠評價復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任

8、。二、教學內(nèi)容及學時分配（按章節(jié)列出內(nèi)容要求學時等，實驗上機項目要列在課程內(nèi)容一欄）半導體材料與器件總學時數(shù)為32學時，其中理論教學為32學時，實驗教學為0學時；課程教學共有八章，具體內(nèi)容及學時安排等如下表所示：課程內(nèi)容教學要求重點（）難點（）學時安排實驗學時上機學時備注第一章半導體材料概述C2半導體材料基本概念、分類、特性和應用A1半導體材料的發(fā)展歷程，里程碑成果、趨勢C1第二章半導體材料的基本性質(zhì)6半導體材料的能帶結構A2半導體材料中的雜質(zhì)和缺陷A2半導體材料的光電性能能A2第三章元素半導體材料4硅鍺（晶體結構和物理化學性質(zhì)；高純硅和鍺的制備；了解區(qū)域提純的原理和過程）A2晶體生長理論基礎

9、，熔體的晶體生長，硅、鍺單晶生長A2第四章化合物半導體材料4IIIV族化合物半導體材料（基本晶體結構和物理化學性質(zhì)，典型的IIIV族化合物半導體材料)B2IIVI族化合物半導體材料（基本晶體結構和物理化學性質(zhì)，典型的IIVI族化合物半導體材料)B2第五章固溶體半導體材料4固溶體的概念、發(fā)展歷程，里程碑成果、應用C2典型的固溶體半導體材料（SiGe、Si-AlP、Ge-GaAs、InAs-InSb、AlSb-GaSb）B2第六章其他半導體材料3非晶半導體材料（了解該類半導體材料的概念、特性和應用）C1有機半導體材料（了解該類半導體材料的概念、特性和應用）C1微結構半導體材料（了解該類半導體材料的

10、概念、特性和應用）C1第七章半導體器件6PN結 (整流特性)A2金屬-半導體接觸（歐姆接觸和肖特基接觸）A2場效應晶體管（理想MOSFET結構，靜電工作特性，C-V特性）B2第八章半導體材料制備技術B3物理制備技術：分子束外延、磁控濺射，脈沖激光沉積等B2化學制備技術：化學氣相沉積、金屬有機氣相沉積和水熱法等C1（教學基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建議實驗（上機）項目及學時分配四、教學方法與教學手段本課程的教學環(huán)節(jié)包括課堂講授、課堂討論、學生自學和期末考查。理論課教學部分采用多媒體課件，基礎理論講授與課堂討論相結合，并且結合課程教學內(nèi)容，要求學生進行調(diào)研，將所學的知識與實際應用相聯(lián)系；在講授理論知識時，注意將最新相關的半導體材料與器件的科研成果應用于教學，激發(fā)學生的的學習興趣，培養(yǎng)學生的學習、分析和解決問題的能力。五、考核方式與成績評定標準課程考核成績采用平時成績+期終小論文成績相結合的方式，平時成績占課程考核成績的30%，平時成績考核采用調(diào)研、報告和考勤相結合的方式；期終考試成績占課程考核成績的70%。主要考核指標是小論文，支撐畢業(yè)要求指標點的情況如下表所示：課程支撐畢業(yè)要求指標點在試卷中的相應分數(shù)（范圍）指標點1.150%指標點4.150%