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《半导体物理与器件》教学大纲--第1页

物理科学与技术学院

《半导体物理与器件》教学大纲

课程类别：专业方向

课程性质：必修

英文名称：SemiconductorPhysicsandDevices

总学时：48讲授学时：48

学分：3

先修课程：量子力学、统计物理学、固体物理学等

适用专业：应用物理学(光电子技术方向)

开课单位：物理科学与技术学院

一、课程简介

本课程是应用物理学专业(光电子技术方向)的一门重要专业方向课程。通过

本课程的学习，使学生能够结合各种半导体的物理效应掌握常用和特殊半导体器

件的工作原理，从物理角度深入了解各种半导体器件的基本规律。获得在本课程

领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力，为开展课题设计和独立解决实际

工作中的有关问题奠定一定的基础。

二、教学内容及基本要求

第一章：固体晶格结构（4学时）

教学内容：

1.1半导体材料

1.2固体类型

1.3空间晶格

1.4原子价键

1.5固体中的缺陷与杂质

1.6半导体材料的生长

教学要求：

1、了解半导体材料的特性,掌握固体的基本结构类型；

2、掌握描述空间晶格的物理参量,了解原子价键类型；

3、了解固体中缺陷与杂质的类型；

4、了解半导体材料的生长过程。

授课方式：讲授

第二章：量子力学初步（4学时）

教学内容：

2.1量子力学的基本原理

2.2薛定谔波动方程

2.3薛定谔波动方程的应用

2.4原子波动理论的延伸

教学要求：

1、掌握量子力学的基本原理，掌握波动方程及波函数的意义；

2、掌握薛定谔波动方程在自由电子、无限深势阱、阶跃势函数、矩形势垒

中应用；

3、了解波动理论处理单电子原子模型。

授课方式：讲授

第三章：固体量子理论初步（4学时）

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应用物理学专业

教学内容：

3.1允带与禁带格

3.2固体中电的传导

3.3三维扩展

3.4状态密度函数

3.5统计力学

教学要求：

1、掌握能带结构的基本特点，掌握固体中电的传导过程；

2、掌握能带结构的三维扩展，掌握电子的态密度分布；

3、掌握费密-狄拉克分布和玻耳兹曼分布。

授课方式：讲授

第四章：平衡半导体（6学时）

教学内容：

4.1半导体中的载流子