清华大学831半导体物理 、器件及集成电路考研参考书目、考研真题、复试分数线
831半导体物理考试大纲
831半导体物理考试大纲
对于半导体物理考试大纲,我们需要从多个角度来进行分析和
回答。
首先,我们可以从课程内容和重点知识点入手,其次可以探
讨考试形式和题型,最后可以谈论备考方法和建议。
从课程内容和重点知识点来看,半导体物理考试大纲通常涵盖
以下内容,半导体的基本概念、晶体结构与晶格常数、载流子的统
计物理、半导体的能带结构、半导体的导电性质、PN结与二极管、
场效应晶体管、光电子器件等。
学生需要掌握半导体物理的基本理
论知识,包括晶体结构、能带理论、载流子的行为以及半导体器件
的工作原理等内容。
在考试形式和题型方面,半导体物理考试大纲可能涵盖选择题、填空题、计算题和简答题等多种题型。
选择题考察学生对知识点的
掌握程度,填空题和计算题考察学生对公式和理论的运用能力,而
简答题则考察学生对概念的理解和分析能力。
针对备考方法和建议,学生可以通过系统地复习课本内容、做
大量的习题和模拟试卷来巩固知识,同时也可以结合实际应用场景,加深对知识的理解。
此外,建议学生多与老师和同学讨论,多加强
实验操作,以便更好地理解和掌握半导体物理的知识。
总的来说,半导体物理考试大纲涵盖了广泛的知识点和题型,
学生需要通过系统的复习和实践来全面准备,以取得理想的成绩。
希望以上回答能够帮助你对半导体物理考试大纲有一个全面的了解。
清华考研辅导班-2020清华大学832半导体器件与电子电路考研真题经验参考书
清华考研辅导班-2020清华大学832半导体器件与电子电路考研真题经验参考书清华大学832半导体器件与电子电路考试科目,2020年初试考试时间为12月22日下午14:00-17:00进行笔试,清华大学自主命题,考试时间3小时。
一、适用院系及专业清华大学026微电子与纳电子学系085400电子信息专业学位二、考研参考书目清华大学832半导体器件与电子电路2019年没有官方指定的考研参考书目,盛世清北根据专业老师指导及历年考生学员用书,推荐使用如下参考书目:《电子线路基础》高教出版社,1997 高文焕,刘润生《数字电子技术基础》高等教育出版社,第4版阎石《半导体物理与器件》(第三版)电子工业出版社,ISBN: 7-121-00863-7 (美) Donald A. Neamen著; 赵毅强, 姚素英, 谢晓东等译盛世清北建议:参考书的阅读方法目录法:先通读各本参考书的目录,对于知识体系有着初步了解,了解书的内在逻辑结构,然后再去深入研读书的内容。
体系法:为自己所学的知识建立起框架,否则知识内容浩繁,容易遗忘,最好能够闭上眼睛的时候,眼前出现完整的知识体系。
问题法:将自己所学的知识总结成问题写出来,每章的主标题和副标题都是很好的出题素材。
尽可能把所有的知识要点都能够整理成问题。
三、考研历年真题2018年清华大学832半导体器件与电子电路考研真题(回忆版)今年的题整体来看与往年风格略不同半器四道题证明费米能级给半导体掺杂浓度算内建电场,画载流子分布画n+n结的能带图计算接触电势老生常谈的mos管电流计算数电4道题给真值表化简并画电路图3-8译码+数据选择器的真值表求一个组合逻辑的表达式并画状态转换图最要吐槽的就是这个!流水线给延时求周期模电也与往年风格略不同3道题分别是电流镜、集成运放以及波特图。
2010年清华大学832半导体器件与电子电路考研真题(回忆版)选择天空全是半导体与电子器件的概念大题:1、算二极管参数2、算MOS阈值电压3、MOS放大2级算静态工作电流电压增益米勒电容去零点电阻4、负反馈5、集成预防搭电路6、二进制数反补原+ 运算7、卡诺图8、2个电阻2个非门组合问工作原理电压传输曲线正负阈值电压9、D触发器时序图10、画COMS 异或门盛世清北建议:认真分析历年试题,做好总结,对于考生明确复习方向,确定复习范围和重点,做好应试准备都具有十分重要的作用。
北京大学830半导体物理考研参考书、历年真题、复试分数线
北京大学830半导体物理考研参考书、历年真题、复试分数线一、课程介绍本书针对半导体材料与器件的发展趋势,有必要向读者介绍新型半导体材料相关的知识和基本工作原理,以介绍基本物理概念为主,尽量避免复杂的数学推导和过分细致的器件细节,并尽可能多地利用量子力学知识分析、解释半导体材料和器件涉及的物理原理。
本书内容较广,适合于本科生、研究生以及相关研究人员参考。
近年来,半导体科学技术在许多方面都有了深入的发展,并逐渐形成了若干分支。
虽然各分支之间有共同的半导体物理基础,但是各自的侧重点和具体要求很不相同。
本书主要讲述与晶体管、集成电路等所谓硅平面器件有关的半导体物理基础。
第1章、第2章介绍半导体的一般原理,但内容着重于硅平面器件,对一些微观理论只作浅显的介绍。
在第3章、第4章中对pn结和半导体表面的物理原理以较大篇幅进行了具体而深入的分析。
第5章尽量结合半导体实际,介绍有关晶体和缺陷的基础知识。
二、北京大学830半导体物理考研复试分数线根据教育部有关制订分数线的要求,我校按照统考生、联考生等不同类型分别确定复试基本分数线。
考生能否进入复试以各院系所规定的各项单科成绩和总成绩确定的复试名单为准。
我校将按照德、智、体全面衡量,择优录取,保证质量,宁缺毋滥的精神和公开、公正、公平的原则进行复试与录取工作。
一、复试基本分数线:(1)、统考:考试科目学科门类政治外语数学专业课总分备注哲学(01)50509090360经济学(02)55559090370法学(03)50509090345教育学(04)5050180360文学(05)505090345北大-新加坡国立大学汉语言文字学双硕士班为340。
历史学(06)5050180345理学(07)50509090320工学(08)50509090320管理学(12)50509090350艺术学(13)505090350(2)、联考:考试科目专业学位政治外语数学专业或综合课总分备注应用统计02520050509090340金融硕士02510050509090340税务硕士02530050509090340保险硕士02550050509090340法律(法学、非法学)505090360深圳研究生院总分为340。
清华考研辅导班-清华大学集成电路工程考研参考书目
清华考研辅导班-清华大学集成电路工程考研参考书目专业介绍集成电路工程是包括集成电路设计、制造、测试、封装、材料、微细加工设备以及集成电路在网络通信、数字家电、信息安全等方面应用的工程技术领域。
该领域工程硕士学位授权单位培养集成电路设计与应用高级工程技术人才和集成电路制造、测试、封装、材料与设备的高级工程技术人才。
研修的主要课程有:政治理论课、外语课、高等工程数学、半导体器件物理、固体电子学、电子信息材料与技术、电路优化设计、数字信息处理、数字通讯、系统通信网络理论基础、数字集成电路、模拟集成电路、集成电路CAD、微处理器结构及设计、集成电路测试方法学、微电子封装技术、微机电系统(MEMS)、VLSI数字信号处理、集成电路与片上系统(SoC)、集成电路制造工艺及设备、现代管理学基础等。
集成电路的发明和应用,是人类二十世纪最重要的科技进步之一。
集成电路是现代信息社会的基础,是当代电子系统的核心。
它对经济建设、社会发展和国家安全具有至关重要的战略地位和不可替代的核心关键作用,其重要性和产业规模仍在迅速提高。
集成电路工程目前已经成为渗透多个学科的、战略性与高技术产业相结合的综合性的工程领域。
集成电路工程领域是集成电路设计、制造、测试、封装、材料、设备以及集成电路在网络通信、数字家电、信息安全等方面应用的工程技术领域。
集成电路工程技术包含了当今电子技术、计算机技术、材料技术和精密加工等技术的最新发展。
集成电路高密度、小尺度、高性能的特点,使得集成电路工程技术成为当今最具有渗透性和综合性的工程技术领域之一。
集成电路的应用范围涉及网络通信、计算系统、信息家电、汽车电子、控制仪表、生物电子等众多方面。
设计并制造集成电路作为应用产品的核心,是现代电子系统面向用户、面向产品、面向应用赢得竞争力的要求,同时也是传统产业升级和改造的关键。
集成电路应用相关的工程领域包括电子科学与技术、电子与通信工程领域、信息与通信工程、计算机科学与技术、控制科学与工程、仪器科学与技术、核科学与技术、电气工程、汽车工程、光学工程、生物医学工程、兵器工程、航天工程等。
半导体物理1 清华
• 1942年Bethe的半导体向金属的热电子发射理论;
• 1947年12月第一只晶体管 – W. Shockley,J. Bardeen,W. Brattain of Bell Telephone Lab.。 Using poly-Ge。
18
• 1957年扩散晶体管商业化生产 • 1958年第一块集成电路 – Jack Kilby of TI。 Fabricated on Ge。 • 1960年第一个增强型MOSFET— Kahng, Atalla • 1967年提出非挥发存储器— Kahng, Sze, Bell lab • 1967年单管DRAM— Dennard, IBM • 1971年微处理器4004— Hoff 等, Intel • 1994年验证单电子晶体管— Yano等,Hitachi
6. 半导体中有两种导电的载流子——电子和空穴 金属只有一种导电的载流子——电子
7. 杂质可改变半导体的导电类型和电阻率 例如:半导体Si的原子密度为5×1022/cm3, 室温下纯净Si为本征半导体,
载流子浓度 ni ∼ 1010/cm3 ,电阻率ρ ∼ 2.3×105 Ω·cm
掺入5×1016/cm3砷杂质的Si为n型半导体:
MOS结构 半导体器件的演化和发展本质上是结本身的变化和 组合方式的变化,以实现对载流子输运更有效地控 制(结技术- Junction Technology)。
12
本课程的特点和学习方法
特点: • 以量子力学、固体物理、统计力学为基础。 • Science &Technology的结合。 • 技术发展迅猛,理论和实践紧密结合 学习方法:1、理论结合实践(how),善于思考;
2011年清华半导体物理器件集成电路 考研真题
2011年清华大学研究生入学考试半导体物理、器件及集成电路试题150分,180分钟(请将答案写在答题纸上)一、 图示比较BJT 和MOSFET 饱和区,解释其产生物理机制二、 (15分)列举MOSFET 由于尺寸缩小引起的四种非理想效应,简要说明其产生的物理机制及对晶体管电学特性的影响三、 (10分)考虑一个npn 硅双极性晶体管,T=300K ,参数如下:3-18E cm 10N =,3-16B cm 10N =,s /cm 10D 2E =,s /cm 25D 2B =, s 107-0E 0B ==ττ,m μ1x E =,m μ7.0x B =。
已知复合系数为1,求共基极电流增益α、共发射极电流增益β。
四、 (15分)n+多晶硅P 型MOSFET ,空穴浓度3-16A cm 103N ⨯=,氧化层电荷2-1101=Qss'cm ,氧化层厚度为m μ05.0tox =,相对介电常数为,9.3ox =κ7.11s =κ,cm /F 1085.814-0⨯=κ,室温下310i /105.1cm n ⨯= ,V 0259.0qT k V 0t ==。
求以下三种情况的阈值电压:(a )V 0V BS =;(b )V 2V BS =;(c )V 2-V BS =五、(15分)均匀的n 型Si 样品,在左半部用稳定的光照均匀产生电子空穴对,产生率为g0,若样品足够长,求稳态时样品两边的空穴浓度分布。
(已知p0、p0τ、Lp)六、(15分)n+多晶硅P 型mos 系统,空穴浓度3-16A cm 103N ⨯=,氧化层电荷2-1101=Qss'cm ,相对介电常数为,9.3ox =κ7.11s =κ,cm /F 1085.814-0⨯=κ,室温下310i /105.1cm n ⨯= ,V 0259.0qT k V 0t ==。
若测得阈值电压为V 65.0V t0=,求氧化层厚度tox七、有一种硅材料形成的n +n 结,n +区掺杂浓度为5*1018 cm -3,n 区掺杂浓度为5*1014 cm -3。
清华考研复试班-清华大学集成电路工程考研复试经验分享
清华考研复试班-清华大学集成电路工程考研复试经验分享初试排名靠前并不等于录取,压线也并不等于没戏。
考研复试,其实就是综合素质的竞争,包含学校,本科成绩,复试外语,个人自述,科研经历,论文,笔试,面试。
考研复试是初试过线学生关注的重中之重,因为复试决定着考研的成败,无论是初试中的佼佼者,还是压线者,大一或盲目自大,就意味着自我放弃改变命运的机会;相反,把握好复试机会,就能通过复试翻盘逆袭,成功实现自己人生目标。
但是,考研复试备考时间短,缺少学长导师及内部信息,个人自述及笔试面试无从下手,加上各校面试没有显性的统一标准,以及复试淘汰率较低,一般再1:1.2左右(具体还需根据学校及专业情况查证),造成复试难的局面。
面对这一情况,启道考研复试班根据历年辅导经验,编辑整理以下关于考研复试相关内容,希望能对广大复试学子有所帮助,提前预祝大家复试金榜题名!专业介绍集成电路是二十世纪的人类最重要科技发明之一,它的发明标志着人类进入信息时代。
集成电路被广泛运用于国家经济建设、社会发展和国防安全的方方面面,起到了不可替代的核心作用。
集成电路工程是研究生层次招生专业,属于电子科学与技术、仪器科学与技术、电气工程、控制科学与工程、信息与通信工程等一级学科交叉领域。
本专业是信息科学的重要组成部分,其主要理论和方法已广泛应用于信息科学的各个领域。
全国共有所开设了集成电路工程专业的大学参与了排名,其中排名第一的是华中科技大学,排名第二的是天津大学,排名第三的是大连理工大学招生人数与考试科目清华大学集成电路工程属于微电子与纳电子学系,区分2个研究方向(01(全日制)集成电路工程、02(全日制) 成电路技术与管理),2019年计划招生37人,其考试科目为:01(全日制)集成电路工程①101 思想政治理论②201 英语一③301 数学一④828 信号与系统或831半导体物理、器件及成电路或832半导体器件与电子电路深圳研究生,复试时专业综合考试内容:成电路与系统。
2020年清华大学集成电路工程考研考试科目、招生人数、参考书目、复试分数、录取人数
321
384
705
术与管理
集成电路技
25
100038023009157
张宸
310
361
671
术与管理
集成电路技
26
100038024009277
王智
320
338
658
术与管理
集成电路技
27
100038024009544 欧道理
342
425
767
术与管理
集成电路技
28
100038024009588
李程
清华大学考研公众号:THU 水木考研
本阶段要求考生将知识积累内化成自己的东西,动手做真题,形成答题模式,做完的真题可以请考上 目标院校的师兄、师姐帮忙批改,注意遗漏的知识点和答题模式;总结并熟记所有重点知识点,包括重点 概念、理论和模型等,查漏补缺,回归教材。
清华大学考研公众号:THU 水木考研
王麒淋
365
392
757
程
备注
清华大学考研公众号:THU 水木考研
集成电路工
9
100038026010111
巩杰
321
370
691
程
集成电路工
10
100038026010112
周璟
320
376
696
程
集成电路工
11
100038026010118
孙鸣
357
383
740
程
集成电路工
12
100038026010119
本阶段要求考生熟读教材,攻克重难点,全面掌握每本教材的知识点,结合真题找出重点内容进行总 结,并有相配套的专业课知识点笔记,进行深入复习,加强知识点的前后联系,建立整体框架结构,分清重 难点,对重难点基本掌握。同时多练习相关参考书目课后习题、习题册,提高自己快速解答能力,熟悉历 年真题,弄清考试形式、题型设置和难易程度等内容。要求吃透参考书内容,做到准确定位,事无巨细地 对涉及到的各类知识点进行地毯式的复习,夯实基础,训练思维,掌握一些基本概念和基本模型。 3、强化提高阶段(9 月-11 月)
清华大学836普通物理历年考研真题
清华大学2016年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目:普通物理 科目代码:836 考试时间: 月 日(注:特别提醒所有答案一律写在答题纸上,直接写在试题或草稿纸上的无效!) ———————————————————————————————一、选择题(将下列每小题中的正确答案选出,并将其号码填写在括号内)1、质点M 作曲线运动,共速度和加速度如图所示,试指出哪几个是正确的( )2、如图所示,光滑球B 置于斜柱体A 的斜面上,在棒作用下球B 处于静止状态,则~对~的作用力为( )A 、θsin g mB B 、θcos g m BC 、θsin g m BD 、θcos g m B 3、把一单摆拉开一小角度0>ϕ,然后放开,任其自由振动并从此计时,则其振动的初位相是( )A 、πB 、ϕC 、0D 、ϕ-4、一质量为m 的物体以初速度0v ,抛射角 30=θ从地面斜上抛出,若不计空气阻力,当物体落地时,其动量增量的大小和方向为:( )A 、增量为零B 、增量的大小为0mv ,方向竖直向上C 、增量大小为0mv ,方向竖直向下D 、增量大小为03mv ,方向水平 5、在做自由落体运动的升降机内,某人竖直上抛一弹性球,此人会观察到:( )A 、 球匀速地上升,与顶板碰撞后匀速下落B 、 球匀加速地上升,与顶板碰撞后停留在那里C 、 球匀减速地上升,达到最大高度后加速下落D 、 球匀关速地上升,达到最大高度后停留在那里6、质量为M 的平板小船以0v 的速率向右运动,若水的阻力可以忽略,船上原来静止、质量为m 的人,现以相对船的速率u 向左跑,则在左端人跳离船前船的速率为:( )A 、M mu v m M -+0)(B 、m M mu v m M +++0)(C 、m mu v m M -+0)(D 、mM mu v m M --+0)( 7、质量为m 的宇宙飞船返回地球时,将发动机关闭,可以认为它仅在地球引力作用下运动,当它从地球中心距离为1R 下降至2R 时,它的动能增量为:( )(已知G 为引力恒量,e M 为地球质量)A 、2R m GM eB 、2121)(R R R R m GM e - C 、2121)(R R R m GM e - D 、222121)(R R R R mGM e -- 8、如图所示,园柱体A ,半径为R ,可绕固定水平轴转动,原为静止,现有一质量为M 的木块,从左方光滑面上向右方光滑面滑动,速率为1v ,水平地经过园柱体而达到右方虚线位置,当木块和园柱体接触时,因摩擦而带动园柱体转动,且由于摩擦力足够大,以致木块在则离开园柱体时有22ωR v =成立(即A 作纯滚动),2ω为此时转动角速度,设园柱体转动惯量为I ,则木块最后的速度2v 的大小为:A 、3213MR I v MR +B 、211MR I v + C 、122v MR MR I + D 、211MR I v +二、填空题(请将正确答案填写在横线上的空白处)1、设静止为0m 的粒子的初速度为c v 3.00=,若粒子速度增加为初速度的2倍,则粒子最后具有的动量约为初动量的 倍。
清华大学电子与通信工程考研 招生人数 参考书 报录比 复试分数线 考研真题 考研经验 招生简章
爱考机构考研-保研-考博高端辅导第一品牌电子工程系电子与通信工程专业招生目录院系所、专业及研究方向招生人数考试科目备注023 电子工程系10 含深圳研究生院5名080900电子科学与技术01物理电子学与光电子学①101思想政治理论②201英语一③301数学一④829电磁场理论复试时专业综合考试内容:激光原理或微波技术或电子电路(含数字电路和模拟电路)(三选一)02电路与系统①101思想政治理论②201英语一③301数学一④828信号与系统复试时专业综合考试内容:现代通信原理或电子电路(含数字电路和模拟电路)(二选一)03电磁场与微波技术①101思想政治理论②201英语一③301数学一④829电磁场理论复试时专业综合考试内容:微波技术或电子电路(含数字电路和模拟电路)(二选一)081000信息与通信工程01通信与信息系统02信号与信息处理03信息网络与复杂系统04空天信息工程①101思想政治理论②201英语一③301数学一④828信号与系统复试时专业综合考试内容:现代通信原理或电子电路(含数字电路和模拟电路)(二选一)085208电子与通信工程12 专业学位,含深圳研究生院12名01电子与通信工程领域①101思想政治理论②201英语一③301数学一④828信号与系统或829电磁场理论复试时专业综合考试内容:激光原理、微波技术、电子电路(含数字电路和模拟电路)、现代通信原理(四选一)电子工程系电子与通信工程专业简介从2005年起,为了适应学科的快速发展和宽口径培养的需要,电子系的本科生按照电子信息科学大类招生,每年的招生容量约300人,包括一个30人左右的国防定向班。
电子系是清华大学学生人数最多的大系,招生质量也一直名列前茅,每年选择到电子系就读的全国各省区市高考前十名的学生有50多名,另外还有多名全国或国际竞赛的佼佼者。
电子系现有六个博士和硕士点,具体专业包括通信与信息系统、信号与信息处理、物理电子学、电路与系统、电磁场与微波技术、微电子学与固体电子学。
清华考研辅导班-2021清华大学838材料科学基础-物理化学考研经验真题参考书
清华考研辅导班-2021清华大学838材料科学基础-物理化学考研经验真题参考书清华大学838材料科学基础-物理化学考试科目,2020年初试时间安排为12月22日下午14:00-17:00进行考试,考试时间为3小时一、适用院系专业:清华大学035材料学院080500材料科学与工程二、考研参考书目清华大学838材料科学基础-物理化学有官方指定的考研参考书目,盛世清北老师整理如下:《材料科学基础》2011 年修订版清华大学出版社潘金生、仝健民、田民波《材料科学基础学习辅导》机械工业出版社范群成、田民波《简明物理化学》清华大学出版社朱文涛等《物理化学》高等教育出版社天津大学物理化学教研室刘俊吉等《物理化学》高等教育出版社南京大学化学化工学院傅献彩等盛世清北建议参考书阅读方法:目录法:先通读各本参考书的目录,对于知识体系有着初步了解,了解书的内在逻辑结构,然后再去深入研读书的内容。
体系法:为自己所学的知识建立起框架,否则知识内容浩繁,容易遗忘,最好能够闭上眼睛的时候,眼前出现完整的知识体系。
问题法:将自己所学的知识总结成问题写出来,每章的主标题和副标题都是很好的出题素材。
尽可能把所有的知识要点都能够整理成问题。
三、重难点知识梳理清华大学838材料科学基础-物理化学2020年提供了考试大纲,盛世清北梳理内容如下:1 热力学第一定律1.1 热力学方法、特点及化学热力学1.2 热力学的基本概念系统和环境;热力学平衡状态;状态函数;过程和途径1.3 热力学第一定律表述;热和功;内能;封闭系统的热力学第一定律数学表达式1.4 可逆过程与体积功1.5 热的计算等容热效应;等压热效应和焓;热容及简单变温过程热的计算1.6 对理想气体的应用理想气体的内能;焓和热容;理想气体绝热过程1.7 热力学第一定律对相变过程的应用1.8 热化学基本概念反应进度;反应摩尔焓变和摩尔内能变1.9 反应热的计算Hess 定律;生成焓与化学反应标准摩尔焓变;燃烧焓与化学反应的标准摩尔焓变;摩尔溶解焓与摩尔稀释焓;反应热与温度的关系2 热力学第二定律2.1 热力学第二定律及其数学表达式自然界过程的方向性和限度;热力学第二定律的表述;熵函数和热力学第二定律的数学表达式2.2 熵增加原理和熵判据2.3 熵变的计算简单物理过程;相变过程;混合过程的熵变2.4 热力学第三定律和规定熵热力学第三定律的表述;规定熵的计算;化学反应的熵变2.5 Helmholtz 函数判据和 Gibbs 函数判据Helmholtz 函数及其减少原理;Gibbs 函数及其减少原理;热和功在特定条件下与状态函数变的关系2.6 各热力学函数间的关系封闭系统的热力学基本关系式;对应系数关系式;Maxwell 关系式;基本关系式应用2.7 ∆G 和∆A 的计算单物理过程、相变过程的∆G 和∆A;混合过程的∆G;∆G 与温度的关系3液体混合物与溶液3.1 偏摩尔量概念;集合公式3.2 化学势表述与应用;化学势与压力、温度的关系3.3 气体的化学势纯理想气体、理想气体混合物的化学势;逸度3.4 液体混合物和溶液的组成表示法3.5 拉乌尔定律和亨利定律3.6 理想液体混合物定义、化学势与混合性质3.7 理想稀薄溶液化学势与依数性3.8 非理想液体混合物及实际溶液的化学势活度与活度系数;实际溶液的化学势4 相平衡4.1 基本概念相数;独立组分数;自由度和自由度数;相律4.2 纯物质的相平衡克拉伯龙方程;纯物质的相图4.3 两组分系统的气-液平衡理想溶液和非理想溶液的压力-组分相图和温度-组分相图4.4 两组分部分互溶系统的液-液平衡4.5 两组分系统的固-液平衡形成低共熔混合物的相图;形成化合物的相图;形成固溶体的相图4.6 三组分系统的分配平衡5 化学平衡5.1 化学反应的方向和限度平衡条件;标准平衡常数;化学反应等温式5.2 标准平衡常数及平衡组成的计算各类反应的标准平衡常数;平衡组成的计算5.3 化学反应的标准摩尔吉布斯函数变5.4 平衡移动温度、压力/惰性气体、浓度对化学平衡的影响5.5 同时平衡6 电化学6.1 电解质溶液的导电机理与法拉第电解定律6.2 离子的电迁移和电解质溶液的导电能力离子的电迁移率和迁移数;电解质溶液的电导、电导率和摩尔电导率6.3 离子独立迁移定律及离子的摩尔电导率6.4 电导法的应用水质检验;弱电解质电离常数的测定;难溶盐溶度积的测定;电导滴定6.5 电解质溶液热力学强电解质溶液的活度和活度系数;电解质溶液中离子的热力学性质;电化学势判据6.6 可逆电池化学能与电能的相互转换;电池的习惯表示方法;可逆电池的必备条件与分类6.7 可逆电池与化学反应的互译电极反应和电池反应;根据反应设计电池6.8 电极的相间电位差与电池的电动势6.9 可逆电池电动势的测量与计算电动势的测量;能斯特公式;由电极电势计算电动势6.10 液接电势及其消除6.11 电化学传感器及离子选择性电极6.12 电动势法的应用6.13 电极过程动力学6.14 化学电源7 表面与胶体化学基础7.1 比表面能与表面张力7.2 表面弯曲现象弯曲液面的附加压力和杨-拉普拉斯方程;饱和蒸气压和开尔文方程7.3 溶液的表面吸附溶液表面吸附现象和吉布斯吸附公式;表面活性剂及其应用7.4 固体表面的吸附吸附作用;物理吸附和化学吸附;吸附曲线和吸附方程;固液界面的吸附7.5 胶体分散系统概述分散系统的种类;胶体的制备与净化7.6 溶胶的动力性质和光学性质布朗运动;扩散现象;沉降和沉降平衡;溶胶的光学性质7.7 溶胶的电学性质7.8 纳米技术与胶体化学8 化学动力学基础8.1 基本概念化学反应速率;元反应和反应分子数;简单反应和复合反应8.2 物质浓度对反应速率的影响速率方程;质量作用定律;反应级数与速率系数8.3 具有简单级数的化学反应零级/一级/二级反应8.4 反应级数的测定8.5 温度对反应速率的影响阿伦尼乌斯公式;活化能及其对反应速率的影响8.6 元反应速率理论碰撞理论;过渡状态理论8.7 反应机理对峙反应;平行反应;连续反应;链反应;根据反应机理推导速率方程;反应机理的推测8.8 快速反应研究技术简介8.9 催化剂对反应速率的影响催化剂和催化作用;催化剂的一般知识8.10 均相催化反应和酶催化反应8.11复相催化反应8.12 溶剂对反应速率的影响8.13 光化学反应9 统计热力学基础9.1 统计热力学概论统计热力学的研究方法和目的;统计系统分类;统计热力学的基本假定9.2 玻尔兹曼统计定位系统的最概然分布;α/β值的推导;非定位系统的最概然分布;公式的其他形式9.3 玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计9.4 配分函数配分函数定义;配分函数与热力学函数的关系;配分函数的分离9.5 配分函数的求法及其对热力学函数的贡献原子核配分函数;电子配分函数;平动配分函数;单原子理想气体的热力学函数;转动配分函数;振动配分函数9.6 晶体热容问题9.7 分子的全配分函数9.8 用配分函数计算∆⊖和反应的平衡常数四、考研真题2017年清华大学838材料科学基础物理化学考研真题(回忆版一:简答题(5分/题共20分)1。
2016年清华大学微电子考研,复试真题,参考答案,考研参考书,复习方法,考研资料
清华考研详解与指导一:今年的内部情况这部分可能是大家最关心的部分,我只讲具体情况不讲经验,以免误导大家,这些情况足够使得下一届的同学们做出正确的决定。
如果希望自己一年的努力不白费的话,你必须要具备一个能力即基本准确的预测明年的趋势及对自己的能力有个清楚的认识。
反正选择大于努力,选错了你就算是再努力也许也得不到你所想要的回报,当然努力一定有回报。
2014年微电子学术型录取了3个,至于进入复试多少分不知道,学术型初试有831考半导体物理,器件,模拟集成和数字集成,初试和复试笔试按招生目录上是一样的,面试的时候根据面试学术性的同学了解问的东西也有很多来自这几本书,当然不全是哈。
还有828信号系统这个是电子系出的题目,今年电子系的情况是大部分同学专业课集中在60~90分之间,当然这个并不十分准确哈,复试笔试考得数字集成和电子线路,有少量半导体题目,尽量避免选这个吧!工程的录取线320只要上线基本都录取了,初试考得是电子线路高文焕,半导体物理器件尼曼的,和数字电路阎石的。
考工程同学们关心的问题:首先是去深圳的问题老师的说的原话是学校让去一年,微电子所目前为止还是去半年。
选导师是在开学后选,所以你也不用绞尽脑汁考虑在复试前联系导师。
读博士的问题,老师的意思是如果不是直博你别想在清华读博士,老师不会考虑留名额给你考,实在要读可以出国,不过有个去鲁文大学交换的机会,毕业给发两个证。
就业以及工程硕士培养的问题老师的话说不存在这个问题,跟学术一样,其实担心这个问题就有点扯淡了啊,每个学校都是一个老师带一个学术几个专硕做同样的项目,你想有区别都难。
有些可能会关心是否有去企业做项目,就是学习在企业里面那种,老师说的如果你喜欢可以去。
这就是那次开招生咨询会所透露出的信息,很多师弟师妹们跑去听,其实他们就能知道这么多。
二:专硕半导体器件,电子线路和数字电子技术初试题目回忆第一题:半导体物理和器件的几个判断题,很简单都是基本概念,只要认真学习,不会错,比如PN结参杂浓度高的一边耗尽区的宽度大等第二题:解释半导体,金属及绝缘体的导电特性及其原理第三题:一个NN+结,画他的能带图和载流子分布图,计算它的接触电势第四题:一个BJT三极管,计算考虑禁带变窄效应时的发射集注入效率,计算集电极电流及只有一个电压点Vcb计算Va,不考虑禁带变窄效应时计算那三个系数。
清华大学832半导体器件与电子电路考研参考书目、考研真题、复试分数线
清华大学832半导体器件与电子电路考研参考书目、考研真题、复试分数线832半导体器件与电子电路课程介绍《电子电路分析与设计:半导体器件及其基本应用》主要内容:电子学是研究电荷在空气、真空和半导体内运动的一门科学(注意此处不包括电荷在金属中的运动)。
这一概念最早起源于20世纪早期,以便和电气工程(主要研究电动机、发电机和电缆传输)加以区别,当时的电子工程是一个崭新的领域,主要研究真空管中的电荷运动。
如今,电子学研究的内容一般包括晶体管和晶体管电路。
微电子学研究集成电路(IC)技术,它能够在一块半导体材料上制造包含数百万甚至更多个电路元件的电路系统。
一个称职的电气工程师应该具备多种技能,比如要会使用、设计或构建电子电路系统。
所以在很多时候电气工程和电子工程之间的差别并不像当初定义的那么明显。
编辑推荐为了适应国内高校教学的需要,中译本分成3册出版:《电子电路分析与设计:半导体器件及其基本应用》《电子电路分析与设计:模拟电子技术》《电子电路分析与设计:数字电子技术》《电子电路分析与设计:半导体器件及其基本应用》是第1册,对应原书第1~8章的内容,讲述微电子器件及其基本应用:·半导体材料和PN结·二极管及二极管应用电路·场效应晶体管及基本场效应品体管线性放大电路·双极型晶体管及基本双极型晶体管线性放大电路·电路的频率特性·输出级电路和功率放大器电路《电子电路分析与设计:半导体器件及其基本应用》非常适合作为电类各专业模拟电路课程的教材和相关科研人员白学参考书,也适合作为教师遴选习题的范本。
清华大学考研参考书目科目名称参考书出版社作者335风景园林基础《西方现代景观设计的理论与实践》中国建筑工业出版社王向荣《图解人类景观—环境塑造史论》同济大学出版社[英]杰弗瑞·杰里柯//苏珊杰·里柯译者:刘滨谊《中国古典园林史》(第三版)清华大学出版社周维权342建筑学基础《中国城市建设史》中国建筑工业出版社董鉴泓,主编《外国城市建设史》中国建筑工业出版社沈玉麟,编《中国古代建筑史》中国建筑工业出版社刘敦祯《中国建筑史》中国建筑工业出版社潘谷西《外国建筑史》中国建筑工业出版社陈志华《外国近现代建筑史》中国建筑工业出版社罗小未601艺术概论《艺术概论》文化艺术出版社高等艺术院校《艺术概论》出版组《美学概论》人民出版社王朝闻主编602(建筑/城市、景观)历史《中国城市建设史》中国建筑工业出版社董鉴泓,主编《外国城市建设史》中国建筑工业出版社沈玉麟,编《西方现代景观设计的理论与实践》中国建筑工业出版社王向荣《图解人类景观—环境塑造史论》同济大学出版社[英]杰弗瑞·杰里柯//苏珊杰·里柯译者:刘滨谊《中国古典园林史》(第三版)清华大学出版社周维权《中国古代建筑史》中国建筑工业出版社刘敦祯《中国建筑史》中国建筑工业出版社潘谷西《外国建筑史》中国建筑工业出版社陈志华《外国近现代建筑史》中国建筑工业出版社罗小未603数学分析《数学分析新讲》北京大学出版社张筑生《数学分析》上海科学技术出版社周民强,方企勤604普通物理《大学物理》(第二版)第一册至四册清华大学出版社张三慧605综合化学《无机化学》(上下册)高等教育出版社,2004宋天佑,程鹏,王杏乔《基础有机化学》(第三版)(上下册)高等教育出版社,2005邢其毅主编《分析化学》(第二版)清华大学出版社,1994薛华等《仪器分析》(第2版)清华大学出版社,2002刘密新等《高分子化学》(第四版)化工出版社潘祖仁主编《高分子物理》(第三版)复旦大学出版社何曼君等606生物学《基础生命科学》高等教育出版社第二版吴庆余607西方哲学史《西方哲学简史》北京大学出版社2002赵敦华608科学技术概论《科学技术概论》(第二版)高等教育出版社2006胡显章、曾国屏主编;李正风主持修订609政治学概论《政治科学》华夏出版社迈克尔·罗斯金等《比较政治制度》高等教育出版社曹沛霖等《国际关系分析》北京大学出版社阎学通610社会学理论《社会学(第10版)》中国人民大学出版社1999年版波普诺《社会学理论的结构》(上下册)华夏出版社2001年版乔纳森·特纳《清华社会学评论》鹭江出版社中国友谊出版公司社会科学文献出版社清华大学社会学系611马克思主义基本原理《马克思主义基本原理概论》高等教育出版社2007年版本书编写组《马克思主义哲学导论》当代中国出版社2002年版吴倬、邹广文612语言学基础《An Introduction toLinguistics》外语教学与研究出版社(可从FTP://166.111.107.7下载)Stuart C.Poole616艺术美学《现代艺术哲学》四川人民出版社H.G.布洛克《美学与艺术欣赏》高等教育出版社肖鹰618新闻与传播史论《新闻学概论》中国传媒大学出版社,2007刘建明《转型中的新闻学》南方日报出版社,2005李希光《麦奎尔大众传播理论》清华大学出版社,2006麦奎尔《中国新闻传播史》中国人民大学出版社,2005方汉奇《全球新闻传播史》清华大学出版社,2006李彬《传播学理论:起源、方法与应用》华夏出版社,2000沃纳.赛佛林等《中外广播电视史》复旦大学出版社,2005郭镇之623药理学综合《药理学》第六版人民卫生出版社杨宝峰630中西音乐史《中国古代音乐史》人民音乐出版社杨荫浏著《中国近现代音乐史》高等教育出版社汪毓和编著《西方音乐通史》上海音乐出版社于润洋主编801中西方美术史《西方现代艺术史》天津人民美术出版社H-阿拉森著,邹德侬等译《中国美术史》人民美术出版社王逊著802建筑物理《建筑物理》中国建筑工业出版社西安冶金建筑学院等803建筑环境与设备工程基础(供热、供然气、通风及空调工程基础)《传热学》第三版高等教育出版社1998年12月杨世铭,陶文铨编著《工程热力学》清华大学出版社1995年7月第1版朱明善等编《建筑环境学》中国建筑工业出版社2001年12月第1版金招芬,朱颖心主编804结构力学(含动力学基础)《结构力学(1)基本教程》高教出版社,2006年12月第2版龙驭球805土木工程CAD 技术基础《土木工程CAD 技术清华大学出版社,2006任爱珠、张建平806物理化学《物理化学》人民教育出版社天津大学807大地测量《大地测量学基础》武汉大学出版社孔祥元等著《现代大地控制测量》测绘出版社施一民《误差理论与测量平差基础武汉大学出版社武汉大学测绘学院等编808交通工程《交通规划理论与方法》清华大学出版社2006年陆化普810土力学基础《土力学》前五章清华大学出版社陈仲颐811水文学基础《工程水文学》中国水利水电出版社(河海大学)詹道江,(武汉大学)叶守泽812水力学基础《工程流体力学》(上册)清华大学出版社李玉柱,贺五洲813结构力学基础《结构力学教程》(1、2)高等教育出版社2000年版龙驭球、包世华814项目管理基础《工程项目组织与管理》中国计划出版社注册咨询工程师考试教材编写委员会《成功的项目管理》机械工业出版社翻译本815化学《现代化学基础》高等教育出版社胡忠鲠《大学化学》高等教育出版社傅献彩816环境微生物学《水处理生物学》(第四版)中国建筑工业出版社顾夏声等《微生物学教程》高等教育出版社周德庆《环境微生物学》高等教育出版社王家玲等817环境系统与管理《环境规划学》高等教育出版社郭怀城等《环境与资源经济学概论》高等教育出版社马中《环境系统分析教程》化学工业出版社程声通《环境管理与环境社会科学研究方法》清华大学出版社曾思育818金属学及热处理《材料工程基础》(第二版)清华大学出版社王昆林《工程材料》(第三版)清华大学出版社朱张校主编819电工电子学《电工学》(上、下册,高等教育出版社秦曾煌主编820机械设计基础《机械原理教程》清华大学申永胜《机械设计》高等教育出版社吴宗泽821光学工程基础《工程光学》(1-14章)机械工业出版社郁道银、谈恒英《光学工程基础》清华大学毛文炜822控制工程基础《控制工程基础》清华大学董景新823热流基础《工程热力学》清华大学出版社朱明善等《工程热力学》高等教育出版社沈维道《流体力学》清华大学出版社张兆顺,崔桂香824工程力学(理论力学及材料力学)《理论力学》清华大学出版社李俊峰《材料力学》高等教育出版社刘鸿文《材料力学》高等教育出版社孙训方《材料力学》高等教育出版社,2002年范钦珊等825工程热力学《工程热力学》清华大学出版社朱明善《工程热力学》高教出版社沈维道826运筹学与统计学(数学规划、应用随机模型、统计学各占1/3)《运筹学(数学规划)(第3版)清华大学出版社,2004年1月W.L.Winston 《运筹学》(应用随机模型)清华大学出版社,2004年2月V.G.Kulkarni 《概率论与数理统计》(第1~9章)高等教育出版社,2001年盛聚等827电路原理《电路原理》(第2版)清华大学出版社,2007年3月江辑光刘秀成《电路原理》清华大学出版社,2007年3月于歆杰朱桂萍陆文娟《电路》(第5版)高等教育出版社,2006年5月邱关源罗先觉828信号与系统《信号与系统》上册下册高教出版社2000年第二版2008年第18次、19次印刷郑君里等《信号与系统引论》高教出版社2009年3月第一版郑君里等829电磁场理论《电磁场理论》清华大学出版社2001年2003年重印王蔷李国定龚克《电动力学》高教出版社1997年第二版郭硕鸿831半导体物理、器件及集成电路《Introduction toSemiconductorDevices》清华大学出版社Donald A.Neamen《数字集成电路设计-电路、系统与设计》电子工业出版社,2004.Jan M.Rabaey等著,周润德等译《半导体物理学》电子工业出版社(第6版)或其它出版社(第1-5版)。
清华大学微电子832考研真题回忆.docx
清华大学微电子832考研真题回忆.docx今年整体来说比较难吧,我个人觉得难,器件重半导体物理部分,后面的器件基本没怎么考,模点比以往偏,没有考差分运放,重在运算放大器的部分,数电前面简单,但是最后一题也比较难。
下面详细回忆下。
共11道题,前面器件,后模电,最后数电。
第一道,让分析半导体的电阻率随温度的变化关系,画出曲线并分析。
第二道,是半导体物理,告诉导带底和价带顶的能量与波矢的关系,求禁带宽度,空穴和电子的有效质量,还有电子从价带顶跃迁到导带底时的准动量变化。
第三道,是一道计算扩散电流的题,还算简单,第二问求要使得电流为零所需加的电场强度。
第四道,是mos管电流的计算,但是最后一问考了速度饱和,写个没复习,不知道怎么算。
器件好像就这么几道其他的想不起来了。
模电具体的题号我都忘了,只能说说考了那些点,首先2011年的真题原题又考了,第五题,有好几道简单的问答题,1.问BJT与MOS管的跨导电流比,为什么BTJ要大,2.饱和时的cmos小型号等效电路图,3.让根据一个电路图设计电路,这次应该是一个积分运算电路,4.根据一个电路图分析一个二极管的导痛还是截止,5.一个运放后面接一个mos管然后构成一个负反馈,分别在漏级和源级有两个输出电压,第一问判断输出极性和反馈组态,后面求对于两个输出电压的增益。
第六题,是一个含有三个运算放大器组成的电路,让求各个电压,还有在不同的频率下的输出电压的幅值。
这题比较难,分值最大25分,还有什么我想不起来了,接下来的数电1.还是给两个二进制数,让求原码反码补码,求和,2.根据给的输出函数,用卡洛图化简电路图3.给一个触发器的时序图,让判断什么类型的触发器,触发方式是电平还是脉冲,4.给了一个38译码器和2位数据选择器求输出函数的表达式,并列出真值表。
5.让设计产生11位序列的序列发生器。
整体来说今年比去年难了好多,复习的重点反而没考,比如器件的pn结,mos管的阈值电压,三极管的计算都没考,重点在半导体物理部分,模电和以往也不一样,没有简单mos放大电路,也没有考差分运放,波特图等,重点是运算放大器的计算。
2020清华大学微电子与纳电子学系考研大纲目录参考书考研经验考研难度解析-盛世清北
2020清华大学微电子与纳电子学系考研大纲目录参考书考研经验考研难度解析-盛世清北清华大学微电子与纳电子学系又称清华微电子所,其前身是原无线电电子学系1957年创办的半导体教研组,是专门从事微电子学和纳电子学领域高层次人才培养和科学研究的机构,微纳电子系/微电子所形成了微纳电子学和集成电路与系统两个研究方向,建立了比较完善的硅基微电子研究体系,培养了大批高素质的优秀人才,是中国微纳电子学科研和人才培养的重要基地之一。
一、招生目录对比2020年清华大学招生目录,微电子与纳电子学系考研招生目录发生了如下变化:1、085209集成电路工程更名为085400电子信息;2、专业考试科目828 信号与系统或831半导体物理、器件及集成电路或832半导体器件与电子电路三选一更改为固定的832半导体器件与电子电路3、研究方向01学习地点由深圳研究院变更为第一学期再深圳研究院盛世清北老师解析:清华微电子与纳电子学系涉及到一个招生专业,即085400电子信息,其2019年招生专业名称085209集成电路工程,报考此专业的考生需要注意专业代码及名称的更改问题;对于专业科目,只是取消了三选一中的两个科目,这对于报考此专业的考生,失去了2个备考选择,也就相当于失去了自己科目优先的权力。
但在大的方面,此院系的招生变化相对较小,对于备战难度影响也不会太大。
二、关于复试分数线集成电路工程,总分314,政治55,英语50,专业课一86,专业课二80三、关于复试专业笔试(满分100分)安排:工学、工程硕士(含一次调剂考生)专业笔试时间:3月15日下午13:30-15:30;地点:微电子所(新所)三层B312。
复试科目:报考工学硕士微电子学与固体电子学方向的考试科目:半导体物理、器件及集成电路。
报考工学硕士集成电路与系统方向的考试科目:集成电路与系统报考工程硕士专业复试科目:集成电路与系统面试(百分制)面试由微纳电子系业务办公室统一组织。
半导体器件专业初试复试科目
半导体器件专业初试复试科目
一、初试科目:
1. 高等数学初级(线性代数,微积分)
2. 大学物理(经典物理,近代物理)
3. 英语
二、复试科目:
1. 半导体物理
2. 半导体器件
3. 集成电路工艺技术
4. 线性电路
5. 电子技术基础
6. 计算机基础
初试科目主要考查学生学习高数和物理学基础知识的掌握情况。
复试科目则侧重考查半导体器件专业的五门专业基础课,强调对专业知识的应用和理解能力。
通过初复试的考核,可以更全面和真实地评估学生是否具备学习半导体专业需要的专业能力和水平。
初复试科目设置合理可以有效激发学生的学习动机,为专业学习奠定坚实的基础。
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清华大学831半导体物理、器件及集成电路考研参考书目、考研真题、复试分数线831半导体物理、器件及集成电路课程介绍研究半导体原子状态和电子状态以及各种半导体器件内部电子过程的学科。
是固体物理学的一个分支。
研究半导体中的原子状态是以晶体结构学和点阵动力学为基础,主要研究半导体的晶体结构、晶体生长,以及晶体中的杂质和各种类型的缺陷。
研究半导体中的电子状态是以固体电子论和能带理论为基础,主要研究半导体的电子状态,半导体的光电和热电效应、半导体的表面结构和性质、半导体与金属或不同类型半导体接触时界面的性质和所发生的过程、各种半导体器件的作用机理和制造工艺等。
半导体物理学的发展不仅使人们对半导体有了深入的了解,而且由此而产生的各种半导体器件、集成电路和半导体激光器等已得到广泛的应用。
典型的半导体主要是由共价键结合的晶体。
如硅、锗的晶体具有半导体物理学金刚石结构(图1),Ⅲ-Ⅴ化合物以及一些Ⅲ-Ⅵ化合物具有闪锌矿结构(图2)或纤锌矿结构(图3)。
这些都是最典型的共价键结合的晶体结构,其中每个原子由四个共价键与近邻原子相结合。
能带的概念组成共价键的价电子呈现出相对集中于近邻原子之间的空间分布,它们同时又是运动于晶体中的共有电子,具有典型的连续能量分布(图4)就是由X射线电子谱所测的硅中价电子的能量分布)。
按照固体的能带理论,晶体中的电子态分属于若干能带,每个能带包含能量连续分布的2N个电子态(计入自旋),N代表晶体包含的元胞总数。
上述价电子的能量分布实际上包含着几个部分相互重叠的能带,它们正好被晶体中的价电子所填满,统称为价带。
原理能带中的电子态是用一个波数矢k标志的,它的意义近似于一个自由电子的德布罗意波的波数。
为了展示能带中的电子态,往往采用以k为坐标的“k空间”,k空间中的一点表示一个电子态(不计自旋),k的取值限于环绕原点的一个具有晶体对称性的多面体区域,称为布里渊区。
图5表示半导体物理学金刚石(或闪锌矿)晶体的布里渊区。
一个能带的具体结构是由k空间中的能量函数E(k)描述的,E(k)代表能带中电子态k的能量。
波矢k和E(k)函数决定着电子的动力学性质;将k称为电子的准动量,在外力F作用下,准动量的变化服从类似牛顿第二定律的规律:,等于在k状态的电子的平均速度,所以,在外力F作用下,电子产生下列加速度。
由此可见,起着类似于惯性质量的倒数作用,但它一般是一个张量,其倒数称为有效质量。
半导体价带以上的能带称为导带。
在价带最高量能(价带顶)和导带最低能量(导带底)之间的能区称为禁带隙(简称禁带)。
本征光谱和能带结构半导体的本征吸收光谱直接反映半导体的能带结构(实际测量则可以间接通过反射光谱及各种调制光谱的方法)。
本征吸收光谱是由价带电子吸收光子而跃迁到导带所产生的。
因为光子的动量很小,一个状态k的价带电子跃迁到导带中相同k的状态(准动量守恒),所吸收的光子能量为,Ec(k)和Ev(k)分别表示导带和价带的能量函数。
这个跃迁过程形象地表示在图6中;由于k可以遍及整个布里渊区,因而形成连续的本征吸收光谱。
计算方法在布里渊区的某些对称点(如图5中的Γ,X,L等),E(k)-Ev(k)的一次微商为0,因此可以是极小值、极大值或是鞍点,反映在本征光谱上成为几种不同形式的奇点。
解释本征半导体物理学光谱往往借助于对这类奇点的分析,从而与k空间的能带结构联系起来。
目前各种半导体的能带结构就是根据近似的理论计算结合实测的本征光谱求得的。
例如,为此常用所谓经验赝势的方法(见固体的能带)。
这种方法是用只包含几个参数的所谓“赝势”近似描述电子在晶体内的势能场,从理论上计算出能带结论,然后通过拟合本征光谱的数据(如各奇点处的光子能量)反过来确定赝势中的参数。
对于能量小于禁带宽的光子显然没有本征吸收;当光子能量达到禁带宽时,本征吸收开始,称为本征吸收边。
一般的半导体可以区分为两类情形,形象地表示在图7a和图7b中。
两图中的箭头都表示对应于吸收边的电子跃迁。
在图7a的情形,导带底和价带顶都位于k=0,所以吸收边的电子跃迁符合k不变的要求,这样的半导体称为直接带隙半导体。
在图7b的情形,导带底不在k=0,电子从价带顶跃迁到导带底,准动量是不守恒的,所以本来是不允许的;实际上实现这一跃迁是借助于同时还吸收或发射一个声子,以补偿电子准动量的变化。
这样的半导体称为间接带隙半导体。
反应状态本征吸收的过程在导带中产生一个电子,同时在价带中产生一个空穴(即价带中的空能级);其逆过程是电子与空穴复合(即导带电子填充价带中的空能级─空穴),同时发射光子。
直接带隙半导体(如砷化镓、锑化铟、磷化铟等),在吸收边的本征吸收和电子-空穴复合都比间接带隙半导体(如硅、锗、磷化镓等)强很多。
由于本征吸收产生的一对电子和空穴之间存在库仑吸引力,它们可以形成类似氢原子的束缚态,称为激子。
所以,实际上在低于禁带隙能量还存在相应的激子吸收谱线,同半导体物理学时电子和空穴间的库仑作用也影响吸收边附近的光谱强度分布。
图8是直接带隙半导体砷化镓的本征吸收边和激子谱。
强光照射下,本征吸收在锗、硅等半导体内产生高浓度的电子和空穴,它们迅速形成激子。
在足够低的温度下,发现这种激子气可以发生相变,形成由电子和空穴组成的“液滴”,称为电子-空穴液滴。
近年来,对这种电子-空穴液滴构成的特殊物质状态,从实验和理论上都进行了集中深入的研究。
杂质电子态实际的半导体都不是绝对完整和纯净的晶体。
一方面为了控制半导体的性质,往往有意在半导体中掺进某些杂质元素;另一方面,在半导体中还不可避免地存在由于原材料或制备过程引入的各种杂质。
而且,材料制备的高温过程还在半导体中引入空位和间隙原子等点缺陷,它们往往还要进一步发生凝聚或与杂质原子聚合等变化,构成更为复杂的缺陷及络合体。
所有这些杂质和缺陷都可以对半导体的物理性质发生重要的影响。
半导体中的杂质或缺陷可以束缚电子或空穴,形成能量在禁带中的局域态(即电子被限制在某一局部区域的量子态)。
一般把它们区分为浅能级和深能级。
浅能级指能量很靠近导带底的电子束缚态,或能量很接近价带顶的空穴束缚态。
浅能级中的电子或空穴,在稍高的温度(如室温)就基本上电离而成为在导带中的自由电子和价带中的自由空穴,起导电作用。
这样的自由的电子或空穴统称载流子。
杂质元素所谓类氢能级是最典型的浅能级。
Ⅴ族元素如磷、砷、锑掺入硅或锗,取代原来的Ⅳ族原子;或Ⅵ族元素掺入Ⅲ-Ⅴ化合物,取代其中Ⅴ族原子;都可以形成类氢能级。
在这类能级中,多一价的杂质原子构成正电荷中心,以其库仑电场束缚电子,类似于氢原子。
但是,由于介电作用和有效质量,束缚能一般只有几十毫电子伏,甚至更小。
这类杂质通过电离能在导带中释放电子,称为施主。
典型的空穴类氢能级可以通过掺入少一价的杂质原子(如Ⅲ族元素掺入硅、锗,或Ⅱ族元素掺入Ⅲ-Ⅴ化合物取代Ⅲ族原子等)形成负电荷中心,从而束缚空穴。
这样的杂质称为受主,因为它们电离(为价带提供空穴半导体物理学)实际上就是接受来自价带的电子。
类氢能级的杂质原子除形成正或负电中心,在原子以外的空间等效于点电荷外,在原子内的区域和原来的原子的势能是有差别的,这样就使类氢能级的基态在一定程度上偏离类氢的模型,称为中心胞修正。
在半导体中掺入同一族的原子有时也可以束缚载流子形成浅能级,称为等电子中心。
等电子中心与类氢能级不同,没有长程的库仑场,而主要靠中心原子势能场的短程作用形成束缚态,因而具有某些与类氢能级很不同的特征。
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