物理科学与技术学院
二、教学
内容
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及基本
要求
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第一章:固体晶格结构(4学时)教学内容:
1.1半导体材料
1.2固体类型
1.3空间晶格
1.4原子价键
1.5固体中的缺陷与杂质
1.6半导体材料的生长
教学要求:
1、了解半导体材料的特性, 掌握固体的基本结构类型;
2、掌握描述空间晶格的物理参量, 了解原子价键类型;
3、了解固体中缺陷与杂质的类型;
4、了解半导体材料的生长过程。
授课方式:讲授
第二章:量子力学初步(4学时)教学内容:
2.1量子力学的基本原理
2.2薛定谔波动方程
2.3薛定谔波动方程的应用
2.4原子波动理论的延伸
教学要求:
1、掌握量子力学的基本原理,掌握波动方程及波函数的意义;
2、掌握薛定谔波动方程在自由电子、无限深势阱、阶跃势函数、矩形势垒
中应用;
3、了解波动理论处理单电子原子模型。
授课方式:讲授
第三章:固体量子理论初步(4学时)教学内容:
3.1允带与禁带格
3.2固体中电的传导
3.3三维扩展
3.4状态密度函数
3.5统计力学
教学要求:
1、掌握能带结构的基本特点,掌握固体中电的传导过程;
2、掌握能带结构的三维扩展,掌握电子的态密度分布;
3、掌握费密-狄拉克分布和玻耳兹曼分布。
授课方式:讲授
第四章:平衡半导体(6学时)教学内容:
4.1半导体中的载流子
4.2掺杂原子与能级
4.3非本征半导体
1
应用物理学专业
4.4施主与受主的统计学分布
4.5电中性状态
4.6费密能级的位置
教学要求:
1、掌握本征载流字电子和空穴的平衡分布;
2、掌握掺杂原子的作用,掌握非本征载流字电子和空穴的平衡分布;
3、掌握完全电离和束缚态,掌握补偿半导体平衡电子和空穴浓度;
4、掌握费密能级随掺杂浓度和温度的变化。
授课方式:讲授
第五章:载流子输运现象(4学时)教学内容:
5.1载流子的漂移运动
5.2载流子扩散
5.3杂质梯度分布
5.4霍尔效应
教学要求:
1、掌握载流子漂移运动的规律,掌握载流子漂移扩散的规律;
2、了解杂质梯度分布规律,了解霍尔效应现象。
授课方式:讲授
第六章:非平衡过剩载流子(6学时)教学内容:
6.1载流子的产生与复合
6.2过剩载流子的性质
6.3双极输运
6.4准费密能级
6.5过剩载流子的寿命
6.6表面效应
教学要求:
1、掌握载流子产生与复合的规律,掌握连续性方程与扩散方程;
2、掌握双极输运方程的推导与应用,掌握准费密能级的确定;
3、了解肖克莱-里德-霍尔复合理论及非本征掺杂和小注入的约束条件;
4、了解表面态与表面复合速。
授课方式:讲授
第七章:PN结(2学时)教学内容:
7.1 PN结的基本结构
7.2零偏
7.3反偏
7.4非均匀掺杂PN结
教学要求:
1、掌握PN结的基本结构,掌握内建电势差与空间电荷区宽度;
2、掌握势垒电容与单边突变结,了解线性缓变结与超突变结。
授课方式:讲授
第八章:PN结二极管(4学时)
物理科学与技术学院
教学内容:
8.1 PN结电流
8.2 PN结的小信号模型
8.3产生与复合电流
8.4结击穿
8.5电荷存储与二极管瞬态
8.6隧道二极管
教学要求:
1、掌握PN结内电荷流动的定性描述,掌握扩散电阻与等效电路;
2、掌握反偏产生电流正偏复合电流;
3、了解结击穿的物理图像,了解关瞬态与开瞬态,了解隧道二极管的基本特征。
授课方式:讲授
第九章:双极晶体管(6学时)教学内容:
10.1双极晶体管的工作原理
10.2少子的分布
10.3低频共基极电流增益
10.4非理想效应
10.5等效电路模型
10.6频率上限
教学要求:
1、掌握双极晶体管的工作原理,掌握少子的分布规律;
2、了解有用因素及电流增益的数学表达式;
3、掌握基区宽度调制效应及大注入效应;
4、了解Ebers-Moll模型及Gummel-Poon模型;
5、了解延时因子的概念及晶体管截止频率。
授课方式:讲授
第十章:MOS场效应管(1)(4学时)教学内容:
11.1双端MOS结构
11.2电容—电压特性
11.3MOSFET基本原理
11.4频率限制特性
11.5CMOS技术
教学要求:
1、掌握能带图、耗尽层厚度、功函数、平带电压、阈值电压、电荷分布;
2、掌握理想C-V特性及频率特性;
3、掌握MOSFET的结构及电流--电压关系的数学推导;
4、了解小信号等效电路,了解CMOS制备技术。
授课方式:讲授
第十一章:MOS场效应管(2)(4学时)教学内容:
12.1非理想效应
应用物理学专业
12.2MOSFET按比例缩小理论
12.3阈值电压的修正
12.4附加电学特性
12.5辐射和热电子效应
教学要求:
1、掌握亚阈值电导与沟道长度调制效应;
2、了解恒定电场按比例缩小,了解短沟道效应和窄沟道效应;
3、了解击穿电压及轻掺杂漏晶体管;
4、了解辐射引入的氧化层电荷及辐射引入的界面态。
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