博士研究生入学考试《半导体物理》考试大纲

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1、博士研究生入学考试《半导体物理》考试大纲本《半导体物理》考试大纲适用于化学工程及技术一级学科新型光电材料制备方向的博士研究生入学考试。半导体物理是现代微电子学与固体电子学的重要基础理论课程，它的主要内容包括半导体的晶格结构和电子状态；杂质和缺陷能级；载流子的统计分布；载流子的散射及电导问题；非平衡载流子的产生、复合及其运动规律；半导体的表面和界面─包括p-n结、金属半导体接触、半导体表面及MIS结构、异质结；半导体的光、热、磁、压阻等物理现象和非晶半导体部分。要求考生对其基本概念有较深入的了解，能够系统地掌握

2、书中基本定律的推导、证明和应用，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。一、考试方式与时间博士研究生入学《半导体物理》考试为笔试，闭卷考试，考试时间为180分钟。二、考试主要内容和要求（一）半导体中的电子状态1、考试内容（1）半导体的晶格结构和结合性质；（2）半导体中的电子状态和能带；（3）半导体中的电子运动和有效质量；（4）本征半导体的导电机构，空穴，回旋共振；（5）硅和锗的能带结构；（6）III－V族化合物半导体的能带结构；（7）II－VI族化合物半导体的能带结构。2、考试要求了解半导体的晶格结构

3、和结合性质的基本概念。理解半导体中的电子状态和能带的基本概念。3．掌握半导体中的电子运动规律，理解有效质量的意义。理解本征半导体的导电机构，理解空穴的概念。熟练掌握空间等能面和回旋共振的相关公式推导、并能灵活运用。理解硅和锗的能带结构，掌握有效质量的计算方法。了解III－V族化合物半导体的能带结构。了解II－VI族化合物半导体的能带结构（二）半导体中杂质和缺陷能级1、考试内容（1）硅、锗晶体中的杂质能级；（2）III－V族化合物中杂质能级，缺陷、位错能级52、考试要求理解替位式杂质、间隙式杂质、施主杂质、施主

4、能级、受主杂质、受主能级的概念。简单计算浅能级杂质电离能。了解杂质的补偿作用、深能级杂质的概念。了解III－V族化合物中杂质能级的概念。理解点缺陷、位错的概念。（三）半导体中载流子的统计分布1、考试内容（1）状态密度，费米能级和载流子的统计分布；（2）本征半导体的载流子浓度；（3）杂质半导体的载流子浓度；（4）一般情况下的载流子统计分布（5）简并半导体2、考试要求深入理解并熟练掌握状态密度的概念和表示方法。深入理解并熟练掌握费米能级和载流子的统计分布。深入理解并熟练掌握本征半导体的载流子浓度的概念和表示方法。

5、深入理解并熟练掌握杂质半导体的载流子浓度的概念和表示方法。理解并掌握一般情况下的载流子统计分布。深入理解并熟练掌握简并半导体的概念，简并半导体的载流子浓度的表示方法，简并化条件。了解低温载流子冻析效应、禁带变窄效应（四）半导体的导电性1、考试内容（1）载流子的漂移运动，迁移率；（2）载流子的散射；（3）迁移率与杂质浓度和温度的关系；（4）电阻率及其与杂质浓度和温度的关系；（5）玻尔兹曼方程；（6）电导率的统计理论；（7）强电场下的效应；（8）热载流子；（9）多能谷散射；（10）耿氏效应2、考试要求深入理解迁移

6、率的概念。并熟练掌握载流子的漂移运动，包括公式。深入理解载流子的散射的概念。深入理解并熟练掌握迁移率与杂质浓度和温度的关系，包括公式。深入理解并熟练掌握电阻率及其与杂质浓度和温度的关系，包括公式。深入理解电导率的统计理论。并熟练掌握玻尔兹曼方程。了解强电场下的效应和热载流子的概念。了解多能谷散射概念和耿氏效应。（五）非平衡载流子1、考试内容5（1）非平衡载流子的注入与复合；（2）非平衡载流子的寿命；（3）准费米能级；（4）复合理论；（5）陷阱效应；（6）载流子的扩散运动；（7）载流子的漂移运动；（8）爱因斯坦

7、关系式；（9）连续性方程式2、考试要求深入理解非平衡载流子的注入与复合的概念，包括表达式。深入理解非平衡载流子的寿命的概念，包括表达式、能带示意图。深入理解准费米能级的概念，包括表达式、能带示意图。了解复合理论，理解直接复合、间接复合、表面复合、俄歇复合的概念，包括表达式、能带示意图。了解陷阱效应，包括表达式、能带示意图。深入理解并熟练掌握载流子的扩散运动，包括公式。深入理解并熟练掌握载流子的漂移运动，爱因斯坦关系式。并能灵活运用。深入理解并熟练掌握连续性方程式。并能灵活运用。（六）p-n结1、考试内容（1）

8、p-n结及其能带图；（2）p-n结电流电压特性；（3）p-n结电容；（4）p-n结击穿；（5）p-n结隧道效应2、考试要求深入理解并熟练掌握p-n结及其能带图，包括公式、能带示意图。深入理解并熟练掌握p-n结电流电压特性，包括公式、能带示意图。深入理解p-n结电容的概念，熟练掌握p-n结电容表达式、能带示意图。深入理解雪崩击穿、隧道击穿热击穿的概念。了解p-n结隧道效应。（七）金属和半导体的接触1、