《半導體物理》考核大綱（電子科學與技術）

半導體物理課程考核大綱適應對象修讀完本課程規(guī)定內(nèi)容的電子科學與技術專業(yè)本科生；提出并獲準免修本課程、申請進行課程水平考核的電子科學與技術專業(yè)本科生；提出并獲準副修第二專業(yè)、申請進行課程水平考核的非電子科學與技術專業(yè)本科生。考核目的考核學生對《半導體物理》的基本原理，基本概念和分析方法的掌握情況及知識的綜合應用能力?？己诵问脚c方法考試方式將結合平時作業(yè)和期末考試的各個環(huán)節(jié)，期末考試采取閉卷形式?？荚噧?nèi)容側重于基本概念、基本內(nèi)容。課程考核成績構成考核形式：閉卷考試，評估以期評成績?yōu)闇?。期評成績（滿分為100分，100%）=考勤(占10%)+平時作業(yè)(占20%)+期末考試(占70%)。免修的本科學生的“期評成績等于其期考成績”。五、考核內(nèi)容與要求緒論考核內(nèi)容：半導體物理的基本內(nèi)容介紹學習半導體物理的準備知識：晶格結構和類型，微粒位矢的描述，晶列和晶面的表述，處理微粒運動的方法考核要求：了解半導體物理的基本內(nèi)容2、掌握學習半導體物理必須儲備的準備知識半導體中的電子狀態(tài)考核內(nèi)容：1、半導體的晶格結構與結合性質2、半導體中的電子狀態(tài)和能帶3、半導體中的電子運動、有效質量4、本征半導體的導電機構、空穴5、回旋共振6、鍺、硅的能帶結構考核要求：1、掌握半導體的晶格結構與結合性質：重點掌握半導體硅、鍺（金剛石型）、半導體的閃鋅礦型、半導體的纖鋅礦型的晶體結構及其特點。2、掌握半導體中的電子狀態(tài)和導體、半導體、絕緣體的能帶特征。3、理解半導體中的電子運動的特征和有效質量的含義。4、理解本征半導體的導電機構和空穴的本質。5、了解回旋共振的特點：k空間等能面、回旋共振的特點。6、了解鍺、硅的能帶結構。第二章半導體中的雜質和缺陷能級考核內(nèi)容：1、鍺、硅晶體中的雜質能級2、Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體的雜質能級考核要求：1、掌握鍺、硅晶體中的雜質類型、施主雜質和受主雜質得的能級、雜質的補償作用、淺能雜質電離能的簡單計算、深能級雜質的特征。2、理解Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體的雜質能級。第三章半導體中載流子的統(tǒng)計分布考核內(nèi)容：1、狀態(tài)密度2、費米能級和載流子的統(tǒng)計分布3、本征半導體的載流子濃度4、雜質半導體的載流子濃度5、一般情況下的載流子的統(tǒng)計分布6、簡并半導體考核要求：1、掌握狀態(tài)密度的概念和計算方法。2、掌握費米能級和載流子的統(tǒng)計分布規(guī)律，能計算一定溫度下本征和雜質半導體中熱平衡載流子濃度，并掌握半導體中載流子濃度隨溫度變化的規(guī)律。3、掌握本征半導體的載流子濃度的特性和計算方法。4、掌握雜質半導體的載流子濃度的特性和計算方法。5、了解一般情況下的載流子的統(tǒng)計分布6、掌握簡并半導體的基本特征第四章半導體的導電性考核內(nèi)容：1、載流子的漂移運動和遷移率2、載流子的散射3、遷移率與雜質濃度和溫度的關系4、電阻率及其與雜質濃度和溫度的關系5、強電場效應，熱載流子考核要求：1、掌握載流子漂移運動和遷移率的本質特性和規(guī)律。2、掌握載流子散射的概念和機制。3、掌握遷移率與雜質濃度和溫度的關系。4、掌握半導體的電阻率與雜質濃度和溫度關系。5、了解強電場下歐姆定律的偏離效應。第五章非平衡載流子考核內(nèi)容：1、非平衡載流子的注人與復合2、非平衡載流子的壽命3、準費米能級4、復合理論5、載流子的擴散運動6、載流子的漂移運動，愛因斯坦關系式考核要求：1、理解非平衡載流子的注入與復合的物理本質。2、掌握非平衡載流子壽命的計算方法。3、了解準費米能級。4、掌握四大復合理論（直接復合、間接復合、表面復合、俄歇復合）的本質內(nèi)容。5、掌握載流子擴散運動的規(guī)律。6、掌握載流子的漂移運動規(guī)律，愛因斯坦關系式。第六章pn結考核內(nèi)容：1、p-n結及其能帶圖2、p-n電流電壓特性3、p-n結電容4、p-n結擊穿5、p-n結隧道效應考核要求：1、理解并掌握pn結的基本概念、形成方法和物理特性、能帶圖的特點。2、掌握p-n結的電流電壓特性。3、掌握p-n結電容的來源、類型和特點。4、掌握p-n結擊穿的三種類型和特性。5、掌握p-n結隧道效應的來源和特點。第七章金屬和半導體的接觸考核內(nèi)容：1、金屬半導體接觸及其能級圖2、金屬和半導體接觸的整流理論3、少數(shù)載流子的注入和歐姆接觸考核要求：1、掌握金屬和半導體的功函數(shù)的含義，理解接觸電勢差的來源和特點，了解表面態(tài)對接觸電勢的影響。2、掌握金屬半導體接觸整流理論（擴散理論、熱電子發(fā)射理論）。3、掌握少數(shù)載流子的注入特征、歐姆接觸的本質。第八章半導體表面與MIS結構考核內(nèi)容：1、表面態(tài)2、表面電場效應3、MIS結構的電容——電壓特性4、硅——二氧化硅系統(tǒng)的性質考核要求：1、理解表面態(tài)。2、掌握表面電場效應。3、掌握MIS結構的C-V曲線特性。4、了解硅—二氧化硅系統(tǒng)的性質。第九章半導體異質結構考核內(nèi)容：1、半導體異質結及其能帶圖2、半導體異質pn結的電流電壓特性及注入特性3、半導體異質結量子阱結構及其電子能態(tài)與特性4、半導體超晶格考核要求：1、掌握半導體異質結及其能帶圖的特點。2、掌握半導體異質pn結的電流電壓特性及注入特性。3、掌握半導體異質結量子阱結構的基本特性。4、了解半導體超晶格的結構和基本性質。第十章半導體的光學性質和光電與發(fā)光現(xiàn)象考核內(nèi)容：半導體的光學常數(shù)半導體的光吸收半導體的光電導4、半導體的光生伏特效應半導體發(fā)