光电材料与器件实验教学大纲

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1、《光电材料和器件实验》教学大纲课程编号：16211113总学时数：34总学分数：1课程性质：选修适用专业：应用物理一、课程的任务和基本要求该课程是一门与讲授课程同样重要的独立课程.课程内容涉及光电材料的结构表征、特性测试、制备方法和相关器件的应用制备。通过该课程教学,可培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力,同时培养促进知识创新和拓展的能力.本课程教学要求:1.预习：这是实验前的课前准备阶段。根据实验目的，学习指导书中的实验原理和书本的有关内容，参考指导书中的实验方法，拟出实验方案，列出实验步骤，画好实验数据的记录表格。2.实验：首先按照实验方案选取安装与调整仪

2、器及部件，这是实验的关键。实验过程中必须认真观察现象，及时发现问题、解决问题。测试时记录原始数据，若有可疑之处，须反复调试，发现其规律。3.撰写实验报告：撰写实验报告也是一种实验能力和科学总结能力的培养，其内容应包括：（1）实验题目和实验目的（2）实验原理：包括实验的理论根据，必要的公式及原理图（3）实验装置：包括实验装置布置，测试仪器和测试物（4）实验步骤：主要写出实验测试方法，调试过程和发现的现象。特别鼓励捕捉新的实验现象。（5）数据处理：包括实验数据分析、计算、列表（6）结论和讨论：总结实验已达到的目的，讨论测量误差，并分析观察到的实验现象，得出科学的结论（7

3、）解答思考题：应从实验的观点来回答，不能单从理论上回答。二、基本内容和要求：（详见附后表格）三、教学时数分配：做8个实验，每个实验4课时，合计32课时，机动或考核2学时。四、有关说明1、本大纲中所有实验中均含有综合性内容2、教学和考核方式：平时操作加笔试3、与其他课程和教学环节的联系先修课程和教学环节：近现代物理实验（基础部分），材料物理，半导体材料物理，薄膜生长，半导体器件物理，半导体制造技术4、教材和主要参考书（1）教材:自编（2）主要参考书：①《新型电子薄膜材料》陈光华编著化学工业出版社②《信息材料》主编化学工业出版社③《半导体器件物理与工艺》[美]施敏著苏州

4、大学出版社④《薄膜生长》科学出版社附表:本课程实验项目表（从下表中选做8个）序号实验项目名称时数必修选修实验类型每组人数实验目的及要求1高温CVD法制备硅纳米线4选修综合41．理解并掌握化学气相沉积制备低维材料的原理和技术要点；2．掌握本实验室CVD设备的构造，工作原理和操作流程；3．掌握硅纳米线生长机理并学会用CVD方法制备该材料。2ZnO纳米线制备4选修综合41．掌握ZnO材料的结构，光学性能等特点；2．掌握用热氧化法制备ZnO纳米线的实验原理；3．学会热氧化炉使用方法并用来制备ZnO纳米线。3磁控溅射方法制备Cu薄膜4选修综合41．理解掌握磁控溅射方法制备薄

5、膜材料的原理，制备导电材料和绝缘材料方法特点；2．掌握磁控溅射设备的构造，工作原理和操作流程，熟练设备使用方法；3．学会用磁控溅射设备制备导电材料Cu薄膜。4薄膜设计与制备4选修综合41．在掌握用磁控溅射设备制备材料基础上，对材料性能进行设计，按照自己的实验设计方案进行实验；2．增强学生的创新能力和动手实践能力；3．要求学生分组制定可行性实验方案，设计材料结构，并在实验中加以实现。5原子力显微镜表征纳米材料结构性能4选修综合41．掌握原子力显微镜工作原理，在材料性能测试中的特点；2．掌握原子力显微镜的结构，操作步骤，学会测试材料形貌的方法；3．学会对不同材料形貌进行

6、测试分析，对提供的样品能够进行正确的测试和分析。61．半导体工艺基础（1）4选修综合41．掌握精确控制薄氧化膜厚度的生长方法；2．制备二氧化硅膜；3．制备氮化硅膜；4．掌握金属化工艺。72．半导体工艺基础（2）4选修综合41．掌握图形曝光的基本原理；2．掌握光刻机的使用方法；3．掌握投影曝光的图象划分技术；4．掌握图案转移技术和方法；5．二氧化硅的干法和湿法腐蚀。8ICP化学气相沉积法制备薄膜刻蚀薄膜方法4选修综合41．了解ICP等离子体形成机理；2．学会ICP制备薄膜的基本工艺过程；3．学会ICP刻蚀的基本工艺过程。9ICP化学气相沉积法制备纳米硅薄膜4选修综合4

7、1．熟悉纳米硅形成的化学动力学过程；2．研究沉积功率、衬底温度对薄膜微结构的影响；3．研究沉积气压对薄膜微结构的影响。10ICP系统刻蚀实验4选修综合41．掌握感应耦合等离子体(ICP)刻蚀机的基本原理和使用方法；2．分别改变源气体流量比、源功率、自偏压、刻蚀时间来研究其对SiO2刻蚀速率的影响。11Sol-Gel法制备铁电薄膜的工艺实验4选修综合41．PT干凝胶的制备；2．PT溶胶的匀胶及预处理；3．PT铁电薄膜的退火处理。12铁电薄膜电性能的测试实验4选修综合41．PT铁电薄膜介电性能的测试；2．PT铁电薄膜铁电性能的测试。制定人：程新利审核人：刘宏批准人：