半导体物理教学大纲

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1、《半导体物理》课程编号：01500277课程名称：半导体物理SemiconductorPhysics学分：3.5   学时:56   先修课程：固体物理、量子力学、理论物理一、目的与任务   《半导体物理学》是电子科学与技术专业的一门必修课程。通过学习本课程，使学生掌握半导体物理的基本理论和基本规律，培养学生分析和应用半导体各种物理效应的能力，同时为后继课程《半导体器件》与《半导体集成电路》的学习奠定基础。    本课程的任务是揭示和研究半导体的微观机构，从微观的角度解释发生在半导体中的宏观物理现象；重点学习半导体中的电子状态及运动规律；学习半导体中载流子的统计分布、输运理

2、论及相关规律；学习载流子在输运过程中发生的一些宏观物理现象；学习半导体的某些基本结构，包括金属半导体结及表面问题。二、教学内容及学时分配第一章半导体中的电子状态（8学时）1．半导体中的电子状态与能带2．半导体中电子的运动有效质量3．本征半导体的导电机构空穴4．硅和锗的能带结构第二章半导体中杂质和缺陷能级（2学时）1．硅、锗晶体中的杂质能级2．Ⅲ-V族化合物中的杂质能级第三章半导体中载流子的统计分布（8学时）1．状态密度2．费米能级和载流子的统计分布3．本征半导体的载流子浓度4．杂质半导体的载流子浓度5．一般情况下的载流子统计分布6．简并半导体第四章半导体的导电性（8学时）1

3、．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．波尔兹曼方程电导率的统计理论6．强电场下的效应，热载流子7．多能谷散射耿氏效应第五章非平衡载流子（8学时）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．载流子的漂移运动爱因斯坦关系8．连续性方程式第六章金属和半导体接触（4学时）1．金属与半导体接触及其能带图2．金属与半导体接触的整流理论3．欧姆接触第七章半导体表面与MIS结构（4学时）1．表面态2．表面电场效应3．MIS结构的电容电压特性4．硅—二

4、氧化硅系统的性质第八章异质结（2学时）1．异质结及其能带图2．异质结的电流输运机构第九章半导体的光电性质、光电与发光现象（4学时）1．半导体的光吸收和光电导2．半导体的光生伏特效应3．半导体的发光、激光第十章半导体热电性质（4学时）1．热电效应2．热电效应的应用第十一章半导体磁和压阻效应（4学时）1．霍耳效应2．磁阻效应3．光磁电效应4．压阻效应三、考核与成绩评定    采用纸笔式闭卷考试，按百分制进行成绩评定。四、大纲说明    1.本课程在理论物理基础课程学习之后开设。学生应掌握必要的热力学与统计物理、量子力学、电磁场、固体物理学等知识。    2.在保证基本教学要求的

5、前提下，教师可以根据实际情况，对内容进行适当的调整和删节。    3.本大纲适合近电子科学与技术类专业。五、教科书、参考书［1］刘恩科，朱秉升，罗晋生等.半导体物理学［M］.北京：国防工业出版社，1994.［2］叶良修.半导体物理学［M］.上册.北京：高等教育出版社，1986.［3］S.M.Sze,physicsofSemiconductorDevices［M］.JohnWileyandSons,Inc.1981.《微电子器件基础》