半导体器件前言

半导体器件前言第一页，共二十页，编辑于2023年，星期日电子科学与技术（培养方案）是信息科学技术的先导和基础，是一门涉及物理与材料、光电子学、微电子学和电子元器件的综合学科，主要研究半导体物理、半导体器件物理与固体物理，半导体材料与固体电子元器件，集成电路设计与制造技术等。它涉及到微电子学与固体电子学的理论，信息的获取、存储、传输、处理与控制，能量的转换与控制，并且和电路与系统、材料科学与工程及计算机科学与技术等多个学科有着密切的联系。是我国微电子和光电子产业的重要支柱和国家优先发展并重点支持的学科之一。第二页，共二十页，编辑于2023年，星期日核心和基础：微电子信息获取信息处理信息传输、交换信息存储信息的随动执行和应用关键技术：微（纳）电子与光电子、软件、计算机和通信基础：软件、微（纳）电子与光电子信息安全信息管理信息技术的领域信息显示0809电子科学与技术080901物理电子学080902电路与系统080903微电子学与固体电子学080904电磁场与微波技术

第三页，共二十页，编辑于2023年，星期日电子学微电子学什么是微电子学？第四页，共二十页，编辑于2023年，星期日100m头发丝粗细7850m250m1962m21000倍1m1m(晶体管的大小)90年代生产的集成电路中晶体管大小与人类头发丝粗细、细胞大小的比较第五页，共二十页，编辑于2023年，星期日微电子：Microelectronics微电子技术——微型电子技术核心——集成电路微电子学是研究在固体材料上构成微小型化电子线路、子系统及系统的电子学分支学科。是电子学最重要的组成部分，是计算机科学、信息科学、固态电子学、医用电子学等的发展基础。－《固体物理学大词典》第六页，共二十页，编辑于2023年，星期日电子科学与技术基本内容1、电子元器件分立元器件集成电路器件2、电子材料半导体材料金属绝缘材料电路保护材料作业1：由能带理论说明晶体可以区分为导体、半导体和绝缘体。第七页，共二十页，编辑于2023年，星期日电子科学与技术基本内容3、分析与设计基本理论电子材料的基本物理和化学性质元器件的基本工作原理4、工程应用技术和方法应用研究领域第八页，共二十页，编辑于2023年，星期日普通物理学数学分析随机过程量子力学半导体物理固体物理数理方法场论张量半导体材料半导体元件无源元件光电子材料电路分析理论信号与系统理论电磁兼容设计技术制造技术应用电子技术专业实验课电子科学与技术学科体系第九页，共二十页，编辑于2023年，星期日干什么（培养方案）在光电子与微电子领域及相关的领域从事科学研究、技术开发与应用及管理工作。本专业能够从事现代集成电路、光电子信息产品及电子系统的开发设计、生产制造、安装调试、维护及相关的管理工作。就业方向：学生毕业后适合在信息技术产业、科研部门、高等院校及其相关领域从事光电子技术、信息与计算机控制技术、光电检测与光纤通信、电子系统设计等领域从事开发设计、生产制造、安装调试、维护以及技术管理等方面的工作。第十页，共二十页，编辑于2023年，星期日半导体特性掺杂特性半导体电源+-作业2：本征半导体材料中掺入杂质引起半导体的导电能力增加，是否掺入的杂质越多导电能力越好？为什么？第十一页，共二十页，编辑于2023年，星期日半导体电源+-光敏特性：第十二页，共二十页，编辑于2023年，星期日半导体电源+-热敏特性：第十三页，共二十页，编辑于2023年，星期日1874年F.Buran半导体器件的第1项研究金属－半导体接触第十四页，共二十页，编辑于2023年，星期日第一个三极晶体管1947.12.23WillianmSchockley领导的研究小组研制出了第一个三极晶体管。半导体器件发展历程及其展望，固体电子学研究与进展，2006年，26卷，4期，510页第十五页，共二十页，编辑于2023年，星期日第十六页，共二十页，编辑于2023年，星期日平面加工工艺（光刻）的发明使集成电路技术和产业迅速发展的关键。1957年，美国DOF实验室首先将光刻技术引入到半导体技术中。Fairchild公司的Noyce将光刻技术和SiO2巧妙结合起来，实现了精细晶体管和集成电路图形结构。由此导致了平面工艺的诞生。平面工艺的诞生是实现大规模、低成本制造集成电路的基础。第十七页，共二十页，编辑于2023年，星期日1960年,由于表面态问题得到了有限控制,贝尔实验室的Kahng和Atalla成功地研制出第一只实用型金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。这种晶体管后来主导了集成电路和微芯片的命运。自MOSFET研制成功后,它得到了迅猛发展并且成为微处理器(Microprocessor)与存储器(Memory)等先进集成电路中最重要的器件,与其相关的集成电路产品占有半导体市场90%的份额。第十八页，共二十页，编辑于2023年，星期日第一个半导体激光器二极管：在1962年7月召开的固体器件研究国际会议上，美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯（Keyes）和奎斯特（Quist）报告了砷化镓材料的光发射现象，这引起通用电气研究实验室工程师哈尔（Hall）的极大兴趣，在会后回家的火车上他写下了有关数据。回到家后，哈尔立即制定了研制半导体激光器的计划，并与其他研究人员一道，经数周奋斗，他们的计划获得成功。像晶体二极管一样，半导体激光器也以材料的p-n结特性为基础，且外观亦与前者类似，因此，