《半导体材料与器件》课程简介和教学大纲

1、PAGE PAGE 6半导体材料与器件课程简介课程编号：02034905课程名称：半导体材料与器件/Semiconductor Materials and Devices学分: 2学时：32 （课内实验(践)： 上机： 课外实践： ）适用专业：材料科学与工程专业建议修读学期：7先修课程：半导体物理，固体物理考核方式与成绩评定标准：笔试（开卷）。各教学环节占总分的比例:平时测验，出勤，及作业：20%，期末考试：80%教材与主要参考书目：1.杨树人编半导体材料（第二版），北京：科学出版社，20042. 周永溶编半导体材料，北京：北京理工大学出版社，19923.半导体物理学，刘恩科，等，国防工业出版

2、社，19944.晶体管原理，刘永，等，国防工业出版社，2002。5. 半导体器件基础，(美)皮埃罗等编, 黄如等译著，电子工业出版社，2010年内容概述：中文： 本课程是面向材料物理和无机材料专业开设的一门专业选修课，其目的是通过本门课的学习，使他们了解半导体材料的结构和光电特性，掌握半导体材料和器件的相关知识，为后续的相关专业课程打好基础，培养他们对半导体材料和器件的兴趣，提高他们学习、分析和解决问题的能力。本门课内容主要包括两个部分，本课程分为半导体材料和器件两个部分，半导体材料部分包括晶材料生长、制备方法以及常用的锗、硅、化合物半导体材料的基本性质等相关知识；器件部分包括PN结二极管、场

3、效应晶体管等常见器件的基础知识。英文：Semiconductor Materials and Devicesis designed for the students whose major are Materials Physics and inorganic Materials to make them understand the structural,optical and electrical properties of semiconductor materials, and master the knowledge on semiconductor materials and de

4、vices, and have good foundation for the following related courses, Specially, to cultivate their interest in semiconductor materials and devices and enhance their learning, analysis and problem solving skills. The contents of the course are divided into two parts: semiconductor materials and devices

5、.Semiconductor materials section includes crystal material growth, preparation and common germanium, silicon, basic properties of compound semiconductor materials and other related knowledge; Devices section includes common devices PN junction diodes, field effect transistors and other related basic

6、s.半导体材料与器件教学大纲课程编号：02034905课程名称：半导体材料与器件/Semiconductor Materials and Devices学分:2学时：32 （实验：上机：课外实践：）适用专业：材料科学与工程等建议修读学期：7一、课程性质、目的与任务【课程性质】本课程是材料物理与无机材料领域的专业重要选修课程之一，主要向学生介绍半导体材料与器件的基础知识，在此专业人才培养中起到很重要的作用。【教学目的与任务】本课程分为半导体材料和器件两个部分，半导体材料部分包括晶材料生长、制备方法以及常用的锗、硅、化合物半导体材料的基本性质等相关知识；器件部分包括PN结二极管、场效应晶体管等常见

7、器件的基础知识。通过本课程的学习，掌握半导体材料和器件的相关知识，为后续的相关专业课程打好基础，同时激发学生对多功能材料探索研究的兴趣，并培养学生创新的热情，培养学生的学习兴趣、分析和解决问题的能力。本大纲适用于材料物理和无机非金属材料等专业本科学生教学。【对应毕业要求】对应指标点：1.4：能够应用专业知识解决材料科学与工程专业复杂工程问题。3.1：能够设计针对新材料的研发、应用和工艺改进等复杂工程问题的解决方案。6.1：能够基于工程相关背景知识对专业工程实践和复杂工程问题的解决方案的合理性进行分析。6.2：能够评价复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任

8、。二、教学内容及学时分配（按章节列出内容要求学时等，实验上机项目要列在课程内容一栏）半导体材料与器件总学时数为32学时，其中理论教学为32学时，实验教学为0学时；课程教学共有八章，具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学要求重点（）难点（）学时安排实验学时上机学时备注第一章半导体材料概述C2半导体材料基本概念、分类、特性和应用A1半导体材料的发展历程，里程碑成果、趋势C1第二章半导体材料的基本性质6半导体材料的能带结构A2半导体材料中的杂质和缺陷A2半导体材料的光电性能能A2第三章元素半导体材料4硅锗（晶体结构和物理化学性质；高纯硅和锗的制备；了解区域提纯的原理和过程）A2晶体生长理论基础

9、，熔体的晶体生长，硅、锗单晶生长A2第四章化合物半导体材料4IIIV族化合物半导体材料（基本晶体结构和物理化学性质，典型的IIIV族化合物半导体材料)B2IIVI族化合物半导体材料（基本晶体结构和物理化学性质，典型的IIVI族化合物半导体材料)B2第五章固溶体半导体材料4固溶体的概念、发展历程，里程碑成果、应用C2典型的固溶体半导体材料（SiGe、Si-AlP、Ge-GaAs、InAs-InSb、AlSb-GaSb）B2第六章其他半导体材料3非晶半导体材料（了解该类半导体材料的概念、特性和应用）C1有机半导体材料（了解该类半导体材料的概念、特性和应用）C1微结构半导体材料（了解该类半导体材料的

10、概念、特性和应用）C1第七章半导体器件6PN结 (整流特性)A2金属-半导体接触（欧姆接触和肖特基接触）A2场效应晶体管（理想MOSFET结构，静电工作特性，C-V特性）B2第八章半导体材料制备技术B3物理制备技术：分子束外延、磁控溅射，脉冲激光沉积等B2化学制备技术：化学气相沉积、金属有机气相沉积和水热法等C1（教学基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配四、教学方法与教学手段本课程的教学环节包括课堂讲授、课堂讨论、学生自学和期末考查。理论课教学部分采用多媒体课件，基础理论讲授与课堂讨论相结合，并且结合课程教学内容，要求学生进行调研，将所学的知识与实际应用相联系；在讲授理论知识时，注意将最新相关的半导体材料与器件的科研成果应用于教学，激发学生的的学习兴趣，培养学生的学习、分析和解决问题的能力。五、考核方式与成绩评定标准课程考核成绩采用平时成绩+期终小论文成绩相结合的方式，平时成绩占课程考核成绩的30%，平时成绩考核采用调研、报告和考勤相结合的方式；期终考试成绩占课程考核成绩的70%。主要考核指标是小论文，支撑毕业要求指标点的情况如下表所示：课程支撑毕业要求指标点在试卷中的相应分数（范围）指标点1.150%指标点4.150%