场效应器件物理教学大纲

《场效应器件物理教学大纲》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《场效应器件物理》教学大纲课程编号：MI3221011课程名称：场效应器件物理英文名称：PhysicsofField-effectDevices学时：46学分：3课程类型：限选课程性质：专业课适用专业：微电子学先修课程：半导体物理学，半导体器件电子学集成电路设计与集成系统半导体物理导论开课学期：6开课院系：微电子学院一、课程的教学目标与任务目标：场效应器件是电压型控制器件，输入阻抗高，驱动功率小，是半导体器件和集成电路发展的重点。本课程的目标是掌握场效应器件相关理论与技术，为场效应器件及其集成电路研究、设计及应用奠定理论基础。任务：掌握常规和现代场效应器件基本类型

2、、结构，掌握场效应器件基本物理特性、电学特性、电学参数表征，掌握场效应器件相关物理效应，了解场效应器件模型，熟悉高性能场效应器件物理，熟悉场效应器件设计及集成场效应器件结构。二、本课程与其它课程的联系和分工本课程的先修课程是半导体物理、半导体物理导论、半导体器件电子学，需具备pn结、金-半结、MIS结构和异质结物理的基本知识，同时本课程是数字集成电路和数字集成电路设计课程的基础。三、课程内容及基本要求(一)JFET和MESFET基础(2学时)具体内容：p型/n型沟道、增强型/耗尽型JFET（结型场效应晶体管）和MESFET（金属-半导体场效应晶体管）的基本结构、基

3、本工作原理，夹断电压、横向压降等基本概念，转移特性和输出特性分析。1.基本要求（1）掌握JFET和MESFET的基本结构及类型。（2）掌握JFET和MESFET的基本工作原理及机理。（3）掌握JFET和MESFET的转移特性、输出特性。2.重点、难点重点：JFET和MESFET的基本结构、工作原理及机理，转移特性和输出特性机理及分析。难点：器件工作机理，转移特性和输出特性机理。3.说明：JFET和MESFET输入端结构不同，工作原理及机理基本相同。（二）JFET和MESFET直流特性(4学时)具体内容：直流特性物理模型，I-V特性方程的建立，输出电流饱和机理与饱和

4、电压，6饱和区I-V方程，亚阈特性。1.基本要求（1）掌握JFET和MESFET直流特性物理模型。（2）掌握建立JFET和MESFETI-V特性方程的数理过程。（3）掌握JFET和MESFET输出电流饱和机理。（4）熟悉JFET和MESFET的亚阈特性及相关效应对I-V特性的影响。2.重点、难点重点：直流特性物理模型，I-V方程建立的数理过程，输出电流饱和机理，亚阈特性。难点：电流饱和机理，亚阈特性。3.说明：JFET和MESFET工作原理基本相同，以MESFET为例讨论它们的直流特性。(三)JFET和MESFET直流和交流小信号参数(3学时)具体内容：JFET和

5、MESFET的直流特性参数、交流小信号跨导和漏导、高场迁移率、温度对电学参数影响、寄生参数对电参数影响、功率特性、噪声特性。1.基本要求（1）掌握JFET和MESFET的直流和交流小信号参数特性及其物理意义。（2）掌握JFET和MESFET的功率特性和噪声特性。（2）掌握JFET和MESFET的高场迁移率及温度等特性。（3）熟悉寄生参数对JFET和MESFET电参数的影响。2.重点、难点重点：JFET和MESFET的交流小信号参数，功率特性，噪声特性，高场迁移率特性，温度等特性，寄生参数对电参数影响及机理。难点：噪声特性及其表征，高场迁移率特性，寄生参数影响电参数

6、的机理。3.说明：跨导是表征JFET和MESFET性能的重要电学参数。(四)JFET和MESFET模型和频率特性(4学时)具体内容：JFET和MESFET小信号等效电路模型，大信号等效电路模型，等效电路模型参数，特征频率（截止频率）和最高振荡频率及其表征。1.基本要求（1）掌握JFET和MESFET等效电路模型。（2）掌握JFET和MESFET等效电路模型参数。（3）掌握JFET和MESFET频率特性参数及其表征。（4）熟悉寄生参数对JFET和MESFET频率特性的影响。2.重点、难点重点：等效电路模型、等效电路模型参数及其物理意义，频率特性参数及其表征。难点：等

7、效电路模型，等效电路模型参数表征。3.说明：特征频率（截止频率）和最高振荡频率是表征JFET和MESFET的重要电学参数。(五)JFET和MESFET短沟道效应(5学时)具体内容：肖克莱模型局限性，JFET和MESFET短沟道效应6，沟道载流子速度饱和及其机理。1.基本要求（1）熟悉JFET和MESFET短沟道效应。（2）掌握JFET和MESFET短沟道效应物理模型。（3）掌握JFET和MESFET沟道载流子速度饱和及其机理。（4）了解JFET和MESFET短沟道判据。2.重点、难点重点：短沟道效应，短沟道效应物理模型，载流子速度饱和及其机理。难点：短沟道效应物理

8、模型。3.