半导体物理课程教学大纲-黑龙江工程学院.PDF

黑龙江工程学院 2011 级本科理论课程教学大纲 半导体物理课程教学大纲 课程名称：半导体物理 课程编号：0609291D6 学时/学分：32/2 开课学期：6 适用专业：电子科学与技术专业 课程类别/性质：专业/任选 一、课程目标与定位 半导体物理是电子科学与技术专业本科生的专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握半导体 中的电子状态，杂质和缺陷能级，半导体中的载流子的统计分布及运动规律，掌握ＰＮ结、异质结， 金属与半导体接触的基本理论，了解半导体表面及半导体的光、热、磁、压阻等各种物理现象。为今 后从事半导体物理方面的理论研究和后续课程的学习打好基础。 二、课程知识、能力、素质培养目标 1、课程知识培养目标 培养学生掌握半导体中的电子状态；半导体中杂质和缺陷能级；K 空间中量子态的分布；状态密 度；半导体中电子漂移速度和迁移率；半导体的电导率和迁移率；载流子散射概念；半导体重要的散 射机构；非平衡载流子；PN 结形成；半导体表面与 MIS 结构。 2、能力培养目标 培养学生具备分析半导体中电子与空穴的状态的能力、掌握 PN 结异质结，金属与半导体接触的基 本理论。 3、素质培养目标 让学生了解半导体物理学的发展历史，培养学生掌握半导体物理课程的基础理论知识和基本技能， 初步养成光电子行业的工程素质。 三、课程基本内容和学时安排 1. 半导体中的电子状态 （8 学时） 教学内容：电子的共有化运动、能带概念、布里渊区的概念、半导体中电子的平均速度、半导体中电 子的加速度、电子的有效质量。 教学目标：培养学生掌握半导体中电子的共有化运动、能带概念、半导体中电子的平均速度、半导体 中电子的加速度、电子的有效质量。 重 点：能带概念、半导体中电子的平均速度、半导体中电子的加速度、电子的有效质量。 难 点：布里渊区的概念、电子的有效质量。 2. 半导体中杂质和缺陷能级 （8 学时） 教学内容：锗、硅晶体中的杂质能级；Ⅲ- Ⅴ 族化合物半导体的杂质能级。点缺陷、位错的概念。 教学目标：培养学生掌握锗、硅晶体中的杂质能级；Ⅲ-Ⅴ 族化合物半导体的杂质能级。点缺陷、位 错的概念。 重 点：掌握锗、硅晶体中的杂质能级。 难 点：点缺陷、位错的概念。 3. 半导体中载流子的统计分布 （4 学时） 教学内容：K 空间中量子态的分布；状态密度。费米分布函数；玻尔兹曼分布函数；导带中的电子浓 度和价带中的空学浓度；载流子的浓度乘积。本征半导体特点；杂质能级上的电子和空穴；N 型半导 体的载流子浓度；简并半导体的载流子浓度；简并化条件。 1 黑龙江工程学院 2011 级本科理论课程教学大纲 教学目标：培养学生掌握 K 空间中量子态的分布；状态密度。费米分布函数；玻尔兹曼分布函数；导 带中的电子浓度和价带中的空学浓度；载流子的浓度乘积。本征半导体特点；杂质能级上的电子和空穴； N 型半导体的载流子浓度；简并半导体的载流子浓度；简并化条件。 重 点：掌握 K 空间中量子态的分布；状态密度。费米分布函数；玻尔兹曼分布函数；导带中的电 子浓度和价带中的空学浓度；载流子的浓度乘积。 难 点：本征半导体特点；杂质能级上的电子和空穴；N 型半导体的载流子浓度；简并半导体的载 流子浓度；简并化条件。 4. 半导体的导电性 （8 学时） 教学内容：漂移速度和迁移率；半导体的电导率和迁移率；载流子散射概念；半导体重要的散射机构。 电导率、迁移率与平均自由时间的关系；迁移率与杂质和温度的关系。电阻率和杂质浓度的关系；电 阻率随温度的变化