半导体物理-西安理工大学

半导体物理SemiconductorPhysics课程代码：04110630 学 分：4.5总学时：72学时 讲课学时：72学时实验学时： 上机学时：课程设计： 课程性质：专业基础适用专业：微电子学、电子科学与技术先修课程：普通物理、高等数学、理论物理基础、固体物理开课学期：第五学期 其 他：学位一、课程性质及作用础课，属学位课程。通过本课程的教学，使学生全面了解和掌握半导体物理的基本概念、基本理论和讨论半导体基本问题的方法，为后继专业课程的学习、阅读专业文献及将来在电子科学与技术领域从事科研和技术工作奠定良好基础。二、本课程与其他有关课程的联系第十一章半导体的其它效应6第十一章半导体的其它效应61:3课堂讲授课内外课程主要内容学时学时比第一章半导体中的电子状态（含绪论）81:3第二章半导体中杂质和缺陷能级41:3第三章半导体中载流子的统计分布81:3第四章半导体的导电性101:3第五章非平衡载流子101:3第六章pn结61:3第七章金属和半导体的接触41:3第八章半导体表面与MIS结构61:3第九章半导体异质结及其能带图41:3第十章半导体的光电特性61:3绪论介绍半导体科技发展简史及国内外发展现状；半导体物理学习方法第一章半导体晶体结构及电子状态（8学时）半导体的晶体结构和结合性质，半导体中的电子状态和能带结构，半导体中电子和空穴的有效质量。典型半导体的能带结构。第二章半导体中杂质和缺陷能级（4学时）半导体中杂质和缺陷的施主和受主作用、施主和受主能级，浅能级杂质电离能的简单计算，杂质的补偿作用，深能级杂质，典型半导体的杂质和缺陷能级。第三章半导体中载流子的统计分布（8学时）法，本征半导体的电子与空穴密度，电中性条件，杂质半导体的低温弱电离、强电离，饱和、过度及高温本征激发，简并半导体。第四章半导体的导电性（10学时）电子与声子的相互作用，迁移率与杂质浓度和温度的关系，电阻率及其与杂质浓度和温度的关系，等价能谷散射，强电场效应、热载流子，多能谷散射、负微分电导，耿氏振荡及耿氏效应等。第五章非平衡载流子（10学时）非平衡载流子注入与复合，非平衡载流子的寿命，准费米能级，小注入与大注入，少子寿命，直接复合、间接复合、表面复合，非平衡载流子的扩散与漂移运动，连续方程式等。第六章pn结（6学时）pnpnpnpnpnpnpn第七章金属和半导体的接触（4学时）金属与半导体的功函数，表面对接触势垒的影响，金属半导体接触整流理论，肖特基势垒二极管，欧姆接触等。第八章半导体表面与MIS结构（6学时）表面态，MIS结构的空间电荷层及表面势，理想MIS结构的各种状态，MIS结构的特性，功函数差与绝缘层电荷对MIS结构C-V特性的影响，Si-SiO2及表面迁移率，表面电场对pn结特性的影响等。第九章半导体异质结及其能带图（4学时）反型异质结、同型异质结、突变反型异质结，突变反型异质结平衡能带图，突变反型异质结的接触电势差及势垒区宽度、势垒电容，异质结的电流输运机构，半导体超晶格，异质结在光电子器件中的应用第十章半导体的光电特性（6学时）半导体的光学特性，光吸收，光电导，光生伏打效应，自发发光与受激激光第十一章半导体的其它效应（6学时）塞贝克效应、珀耳贴效应、汤姆逊效应，霍耳效应、磁阻效应，压阻效应等四、考核方式本课程的成绩评定以闭卷考试为主，并参考平时的课堂测验与课外作业情况。考试的内容应着重对基本概念和知识的理解与灵活运用，避免死记硬背。本课程为考试课程，授课结束后两周内进行考试。五、教材及参考书目参考书：A.格罗夫,齐建译，科学出版社，1976S.施敏,王阳元等译，科学出版社，1992《半导体物理学》,叶良修，高等教育出版社，1983,陈治明、王建农，科学出版社，2003《Semiconductors》,2ededition,R.A.Smith,CambridgeUniv.Press,1978六、