西安电子科技大学2018考研大纲:半导体物理与器件物理.doc

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西安电子科技大学801半导体物理与器件物理基础考研真题两份(优质最新2020年和2019年

西安电子科技大学801半导体物理与器件物理基础考研真题两份(优质最新2020年和2019年

西安电子科技大学2020年硕士研究生招生考试初试试题考试科目代码及名称801半导体物理考试时间2019年12月22日下午(3小时)答题要求:所有答案(填空题按照标号写)必须写在答题纸上,写在试题上一律作废,准考证号写在指定位置!一、填空题(30分,每空1分)1、根据晶体对称性, Si的导带底在(1) 晶向上共有(2)个等价的能谷, Si的导带极小值位于(3) , Si 的导带电子有效质量是(4) 的。

2、有效质量各向异性时电导有效质量(me)l=(5) ,半导体Si的mi=0.98ma,m,=0.19ma 它的电导有效质量是(6) 。

3、半导体的导电能力会受到外界的(7) 、(8) 、(9) 和电场强度、磁场强度的影响而发生显著变化,半导体的电阻率通常在(10) 2 cm 范围内,4、室温下Si 的Nc=2.8×10/⁹cm³,如果Ep=Ec 为简并化条件,则发生简并时Si的导带电子浓度为. (11)c m³ (费米积分Fiz(O)=0.6); 室温下Ge 中掺P(4Ep=0.012eV), 若选取Ep=EckoT 为简并化条件,发生简并时电离杂质浓度占总杂质浓度的比例为(12) %。

5、根据杂质在半导体中所处位置,可将杂质分为. (13) 式杂质和(14) 式杂质;根据杂质在半导体中得失电子或空穴情况,可将杂质分为. (15) 和(16) 杂质;若将Au 掺入Ge 中可以引入(17) 个杂质能级,存在着(18) 种荷电状态;若将Au掺入Si中可以引入(19) 个杂质能级,这些能级都是有效的(20)6、一维情况下的空穴连续性方程是(21) ,其中方程等号左边项表示(22) ,方程等号右边第一项表示(23) ,等号右边第二和第三项表示(24), 等号右边第四项表示 (25) ,等号右边第五项表示(26) 。

稳态扩散方程只是连续性方程的一个特例,当连续性方程中的(27)= 0、(28)= 0、(29)= 0、(30)= 0时,就由连续性方程得到了稳态扩散方程。

关于西安电子科技大学微电子考研方向

关于西安电子科技大学微电子考研方向

西电的2012级微电子学院的招生简章070205 凝聚态物理(招生人数4人):方向:03 宽禁带半导体材料和器件物理:汤晓燕副教授04 纳米材料的制备工艺与性能分析:李德昌教授05 硅基半导体材料与器件物理、铁电材料与物理:戴显英教授06 新型半导体材料与器件物理:柴常春教授07 材料模拟与设计、超硬材料、稀磁半导体:魏群副教授考试科目:①101思想政治理论②201英语③602高等数学(不含线性代数和概率论)④872普通物理(不含力学)复试科目(二选一):9111微电子技术概论9112固体物理080804 电力电子与电力传动(招生人数8人):方向:05 功率器件与集成电路:李跃进教授08 电力电子智能控制技术:宣荣喜教授09 电力电子集成技术:胡辉勇教授10 功率器件与电路应用:吕红亮教授11 高频电源、特种电源、电频调速技术:明正峰教授考试科目:①101思想政治理论②201英语一③301数学一④843自动控制原理(古典控制)复试科目(二选一):9111 微电子技术概论9113模拟电子技术基础080903 微电子学与固体电子学(招生人数105人):方向:01 新型半导体器件和VLSI可靠性:郝跃教授03 微电路系统芯片设计与可靠性:庄奕琪教授04 集成电路设计与VLSI技术:杨银堂教授08 半导体器件与电路计算机模拟:张玉明教授09 VLSI技术与可靠性、新型材料与器件:柴常春教授10 VLSI与高密度集成技术:李跃进教授12 新型半导体器件与集成电路技术:戴显英教授14 新型半导体器件和VLSI可靠性:刘红侠教授17 VLSI设计方法学:马佩军副教授18 VLSI系统设计和半导体集成电路工艺技术:刘毅副教授19 SOC设计方法学:王俊平教授20 VLSI设计与可制造性研究:赵天绪教授21 微波功率半导体器件:刘英坤教授22 宽禁带半导体材料和器件:张进成教授23 VLSI器件模型及仿真:吕红亮教授24 混合信号集成电路设计:朱樟明教授25 新型半导体材料、器件与集成:贾护军副教授26 宽禁带半导体物理与器件:杨林安教授28 高速半导体器件与集成电路技术:胡辉勇教授29 宽禁带新型电子器件和光电器件:冯倩副教授32 微电路可靠性:包军林副教授33 集成电路设计与新型半导体器件:高海霞副教授34 宽禁带半导体材料和器件的研究:汤晓燕副教授35 系统集成技术及集成电路设计方法学:董刚副教授36 MEMS技术:娄利飞副教授37 VLSI技术与VLSI可靠性:吴振宇副教授38 宽禁带半导体材料与器件:张金风副教授39 宽禁带半导体材料与器件:郭辉副教授40 大规模混合信号集成电路设计及高层次模型:刘帘曦副教授41 高速半导体器件与集成电路技术:舒斌副教授42 集成电路可靠性与制造过程控制、评价技术:游海龙副教授43 新型半导体材料与器件:张军琴副教授44 混合信号集成电路、可重构系统、SoC设计:赖睿副教授45 超低功耗射频混合信号集成电路设计方法学:李小明副教授46 宽禁带半导体工艺与新型器件结构:王冲副教授考试科目:①101思想政治理论②201英语一③301数学一④801 半导体物理、器件物理与集成电路(半导体物理60%,MOS器件物理20%,数字集成电路20%)复试科目(三选一):9113模拟电子技术基础9114半导体器件物理9115半导体集成电路080920 集成电路系统设计(招生人数19人):方向:01 SOC设计与设计方法学:郝跃教授02 通信与功率系统集成:庄奕琪教授03 混合信号电路与系统芯片设计:杨银堂教授04 射频集成电路设计:张玉明教授06 模拟集成电路设计:柴常春教授07 高速半导体器件与集成电路设计技术:刘红侠教授08 VLSI系统及设计研究:马佩军副教授09 VLSI设计及高速集成电路设计方法学:刘毅副教授10 集成电路设计方法与物理实现技术:史江义副教授考试科目:①101思想政治理论②201英语一②201英语一④801 半导体物理、器件物理与集成电路(半导体物理60%,MOS器件物理20%,数字集成电路20%)复试科目(三选一):9113模拟电子技术基础9114半导体器件物理9115半导体集成电路085209 集成电路工程(招生人数45人):方向:02 SOC与混合信号集成电路设计:杨银堂教授03 通信与射频集成电路设计:庄奕琪教授04 高速集成电路设计:张玉明教授05 模拟与混合集成电路设计:刘红侠教授06 模拟与混合集成电路设计:柴常春教授07 高密度系统集成技术:李跃进教授08 新型半导体器件与集成电路技术:戴显英教授09 模拟集成电路及SOC设计方法学:朱樟明教授10 电路设计与系统集成:宣荣喜教授11 毫米波与太赫兹功能电路设计:杨林安教授12 VLSI系统设计:马佩军副教授13 超大规模数字集成电路设计:刘毅副教授14 宽禁带半导体功率器件与电路设计:张进成教授15 模拟与混合集成电路设计:吕红亮教授16 VLSI设计与制造:贾护军副教授17 系统集成技术及集成电路设计方法学:董刚副教授18 高速半导体集成电路设计与制造:胡辉勇教授19 新型微波功率与光电集成电路设计:冯倩副教授21 集成电路封装设计:包军林副教授22 超大规模集成电路与功率器件设计:高海霞副教授23 VLSI设计方法学:汤晓燕副教授24 MEMS设计与制造技术:娄利飞副教授25 VLSI技术与可靠性:吴振宇副教授26 SOC设计与物理实现技术:史江义副教授28 新型半导体器件与集成电路设计:郭辉副教授29 大规模混合信号集成电路设计:刘帘曦副教授30 高速半导体集成电路设计与制造:舒斌副教授31 集成电路设计与质量可靠性保证技术:游海龙副教授32 新型半导体器件与电路设计:张军琴副教授33 大规模集成电路设计:蔡觉平教授34 混合信号IC、可重构系统、SoC设计:赖睿副教授35 功率与射频集成电路设计:李小明副教授考试科目:①101思想政治理论②201英语一③301数学一④802 集成电路与器件物理、半导体物理(数字集成电路40%,MOS器件物理40%,半导体物理20%复试科目(三选一):9111微电子技术理论9113模拟电子技术基础9115半导体集成电路085212 软件工程(招生人数80人):本领域所有考试科目均为全国统考方向:01 嵌入式系统设计:IC导师组一02 数字集成电路设计:IC导师组二03 射频与通信芯片设计:IC导师组三04 混合信号集成技术:IC导师组四考试科目:①101思想政治理论②201英语一③301数学一④408计算机学科专业基础综合(数据结构、计算机组成原理、操作系统、计算机网络) 复试科目(三选一):9111 微电子技术概论9113模拟电子技术基础9115 半导体集成电路参考书目:801 半导体物理、器件物理与集成电路:《半导体物理学》刘恩科国防工业出版社2005《半导体物理与器件》(三版)赵毅强等译电子工业出版社2005《数字集成电路—电路、系统与设计》(二版)周润德等译电子工业出版社2004 802 集成电路与器件物理、半导体物理:《半导体物理学》刘恩科国防工业出版社2005《半导体物理与器件》(三版)赵毅强等译电子工业出版社2005《数字集成电路—电路、系统与设计》(二版)周润德等译电子工业出版社2004 843 自动控制原理:《自动控制原理》吴麒等编清华大学出版社9111微电子技术概论:《微电子概论》郝跃高等教育出版社 20039112固体物理:《固体物理学》黄昆著韩汝琪编高等教育出版社 20059113模拟电子技术基础《模拟电子技术基础》孙肖子西电科大出版社20089114半导体器件物理《半导体物理与器件》赵毅强等译电子工业出版社20059115半导体集成电路《半导体集成电路》朱正涌清华大学出版社2000。

西安电子科技大学半导体器件场效应部分复习提纲

西安电子科技大学半导体器件场效应部分复习提纲

MOSFET占芯片面积小且功耗低,源、漏极相互对称FET为电压控制器件,单极型器件FET的电流形成机构以漂移为主,MOS管的基本物理结构和特性双端MOS结构⏹ 1.1.1 能带图:半导体表面处于堆积、平带、耗尽、本征、弱反型、强反型时外加栅压条件,相应的能带图,电荷块图。

⏹ 1.1.2 耗尽层厚度:空间电荷区的形成原因,公式,表面势,费米势的概念,阈值反型点的定义,空间电荷区达到最大的成因⏹ 1.1.3 功函数差:功函数的定义,影响因素,n+,p+多晶硅情况,能带图。

⏹ 1.1.4 平带电压:定义,影响因素,公式、推导、能带图⏹ 1.1.5 阈值电压:定义,影响因素,公式,推导、能带图,设计值与工作电压的关系,器件类型与阈值电压的正负N沟增强型、耗尽型都可能,P沟增强型(除非掺P型杂质)⏹ 1.1.6 电荷分布:随表面势的不同(表面势随栅压而变),半导体表面可以处于堆积、平带、耗尽、本征、弱反型、强反型等状态。

各状态得表面电荷密度与表面势的关系曲线1.2 C-V特性:⏹理想情况CV特性:指在外加栅极电压影响下,电荷在半导体表面重新分布的变化过程。

器件电容定义:C=dQ/dV随表面势的不同(表面势随栅压而变),半导体表面可以处于堆积、平带、耗尽、本征、弱反型、强反型等状态,对应低频、高频、深耗尽、N型衬底和P型衬底CV曲线的区别、原因。

氧化层电荷,界面态、分类特点。

氧化层电荷及界面态对C-V曲线的影响,区别、原因。

1.3MOS管原理⏹MOS结构:MOSFET可以分为n沟道增强型、耗尽型,p沟道,增强型、耗尽型。

结构横截面图和符号图,结构参数不同类型的MOSFET,栅源电压、漏源电压、阈值电压的极性的不同。

常用器件类型、原因。

⏹电流电压关系——定性分析VGS的作用:VDS的作用:MOS管:开关作用和放大作用,如何实现特性曲线和特性函数是描述MOSFET电流-电压特性的主要方式。

输出特性(ID-VDS)ID随VDS的变化:几个工作区。

西安电子科技大学2018年《大学物理》考试大纲_西安电子科技大学考研论坛

西安电子科技大学2018年《大学物理》考试大纲_西安电子科技大学考研论坛

西安电子科技大学2018年《大学物理》考试大纲一、考试总体要求与考试要点1.考试对象考试对象为具有全国硕士研究生入学考试资格并报考西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院[080501]材料物理与化学、[080502]材料学、[085204]材料工程专业的考生。

2.考试的总体要求考生应该熟练掌握大学物理相关的基本概念、基本理论和基本规律,正确认识各种物理现象的本质;还应掌握物理学研究问题的思想方法,能对实际问题建立简化的物理模型,并对其进行正确的数学分析。

本课程包括八大部分的内容:第一部分是“经典力学基础”,包括质点运动的描述方法,质点动力学和刚体定轴转动的基本规律和概念,以及量纲和非惯性系问题的一般处理方法等;第二部分是“热学基础”,包括“热力学和气体动理论”,主要介绍热平衡态、热量和内能等基本概念,以及气体状态方程、分子的速率分布、热力学基本定律、卡诺定理等;第三部分是“机械振动基础”,包括机械波的产生和传播,平面简谐波,波的能量,惠更斯原理,波的干涉,驻波和多普勒效应等;第四部分是“电磁学基础”,包括静态电场、稳恒电流的磁场、电磁感应与电磁场等内容,主要介绍静电场的基本概念和基本原理,并讨论导体和电介质在静电场中的基本性质;介绍磁场的基本性质,并讨论磁场与电流间的联系,以及电磁感应现象的物理内涵,进而建立起电磁场的基本概念;第五部分是“波动光学基础”,从波动的角度认识光的干涉和衍射现象,讨论光的偏振和双折射,由此深化对电磁波基本性质的理解;第六部分是“狭义相对论力学基础”,介绍狭义相对论力学的基本假设,力学相对性原理,坐标变换,狭义相对论的时空观,以及狭义相对论质点动力学等。

第七部分是“量子物理基础”,包括原子理论和量子物理的一些基本概念,四个量子数的引入和意义以及原子的电子壳层排布规则。

第八部分是“近代物理基础”,包括晶体的能带理论,导体、半导体和绝缘体的区别,p型和n型半导体,以及pn结的基本概念,光与原子的相互作用,激光的形成及应用等。

半导体物理与器件物理

半导体物理与器件物理
微电子学研究领域
半导体物理、材料、工艺 半导体器件物理 集成电路工艺 集成电路设计和测试 微系统,系统
微电子学发展的特点
向高集成度、高性能、低功耗、高可靠性电路方向发展 与其它学科互相渗透,形成新的学科领域: 光电集成、MEMS、生物芯片
半导体概要
固体材料:绝缘体、半导体、导体 (其它:半金属,超导体)
MEM
Math
Bus
Controller
IO
Graphics
PCB集成 工艺无关
系统
亚微米级工艺 依赖工艺 基于标准单元互连 主流CAD:门阵列 标准单元
集成电路芯片
世纪之交的系统设计
SYSTEM-ON-A-CHIP
深亚微米、超深亚 微米级工艺 基于IP复用 主流CAD:软硬件协 同设计
1970
1980
1990
2000
2010
存储器容量 60%/年 每三年,翻两番

1965,Gordon Moore 预测 半导体芯片上的晶体管数目每两年翻两番
1.E+9 1.E+8 1.E+7 1.E+6 1.E +5 1.E+4 1.E+3
’70 ’74 ’78 ’82 ’86 ’90 ’94 ’98 ’2002
Pentium II: 7,500,000
微处理器的性能
100 G 10 G Giga 100 M 10 M Mega Kilo
1970 1980 1990 2000 2010
Peak Advertised Performance (PAP)
Moore’s Law
Real Applied Performance (RAP) 41% Growth

半导体物理与器件教学大纲

半导体物理与器件教学大纲

半导体物理与器件(教学大纲)Semiconductor Physics and Devices课程编码:12330540学分:课程类别:专业基础课计划学时: 48 其中讲课: 48 实验或实践: 0 上机:0适用专业:IC设计、电信推荐教材:尼曼(Donald H.Neamen)著,赵毅强,姚素英。

解晓东译,《半导体物理与器件》(第3版),电子工业出版社,2010参考书目:D. A. Neamen,《Semiconductor Physics and Devices: Basic Principles》,清华出版社,2003R. T. Pierret著,黄如等译,《半导体器件基础》,电子工业出版社,2004刘恩科、朱秉升、罗晋生等,《半导体物理学》,西安交通大学出版社,2004黄昆、谢希德,《半导体物理学》,科学出版社,1958曾谨言,《量子力学》,科学出版社,1981谢希德、方俊鑫,《固体物理学》,上海科学技术出版社,1961课程的教学目的与任务本课程是集成电路专业的重要选修课之一。

本课程较全面地论述了半导体的一些基本物理概念、现象、物理过程及其规律,并在此基础上选择目前集成电路与系统的核心组成部分,如双极型晶体管(BJT)、金属-半导体场效应晶体管(MESFET)和MOS场效应晶体管(MOSFET)等,作为分析讨论的主要对象来介绍半导体器件基础。

学习和掌握这些半导体物理和半导体器件的基本理论和分析方法,为学习诸如《集成电路工艺》、《集成电路设计》等后续课程打下基础,也为将来从事微电子学的研究以及现代VLSI与系统设计和制造工作打下坚实的理论基础。

课程的基本要求本课程要求学生掌握半导体物理和半导体器件的基本概念和基本规律,对于基础理论,要求应用简单的模型定性说明,并能作简单的数学处理。

学习过程中,注意提高分析和解决实际问题的能力,并重视理论与实践的结合。

本课程涉及的物理概念和基本原理较多,为了加深对它们的理解,在各章节里都给学生留有一些习题或思考题,这些题目有的还是基本内容的补充。

半导体器件物理复习指导纲要.doc

半导体器件物理复习指导纲要.doc
(3-26)
4•导出NPN缓变基区晶体管:
1)基区的缓变杂质分布引入的自建电场:
2)基区内电子分布(3-55):
3)电流(3-56):
4)基区输运因子(3-59):
解:1•教材P112-113推导
2•学习指导
5.利用和Z间的关系证明:o
证明:
比较,有:
06.根据基区电荷控制方程导出:(3-98)。
解:详见学习指导
%1.《半导体器件物理学习指导》孟庆巨编 吉林大学国家精品课程 网站一半导体器件物理
四•学生作业
五…历年期末试题
六.历年吉林大学微电了学与固体电了学专业攻读硕士学位研究生入 学试题及复试试题
第二章PN结
一.基本概念与问题解释(37个)
PN结同质结异质结O同型结O异型结O高低结金属-半导体结 突变结线性缓变结单边突变结空间电荷区中性区耗尽区耗尽 近似势垒区少子扩散区扩散近似正向注入反向抽取正偏复合 电流反偏产牛电流隧道电流产纶隧道电流的条件隧道二极管的 主要特点过渡电容(耗尽层电容)扩散电容等效电路反向瞬变 电荷贮存贮存电荷隧道击穿雪崩击穿 临界电场雪崩倍增因子 雪崩击穿判据
※乞导出基区穿通电压
解:见学习指导
三重要图、表(8个)
1.画出图3.6并根据图3-6说明BJT的放大作用。
解:教材P98-99
2.画出BJT电流分量示意图3.7,写出各极电流及极电流之间关系公 式。(3T)~ (3-4)。
解:教材P100
3.解释图3.13中的电流增益随集电极电流的变化。
解答:1•学习指导
2.学生作业
2-19(补)解答:学生作业。
五更高能力考察问题(3个)
1.利用少子分布示意图2-22定性解释PN结反向瞬变现象。

半导体物理与器件1.1——第二、三章

半导体物理与器件1.1——第二、三章
第三章 固体量子理论初步 29
半导体物理与器件
定性理论(物理概念):晶体中原子之间的相互作用 (泡利不相容原理),使能级分裂形成能带。 定量理论(量子力学计算):电子在周期场中运动, 其能量不连续成能带。
自由电子的运动 晶体中电子的运动与孤立原子的电子、自由电子的运动不同: 孤立原子中的电子是在该原子的核和其它电子的势场中运动 自由电子是在恒定为零的势场中运动 晶体中的电子是在严格周期性重复排列的原子间运动, 单电子近似认为,晶体中的某一个电子是在周期性排列且 固定不动的原子核的势场以及其它大量电子的平均势场中 运动,这个势场也是周期性变化的,而且它的周期与晶格 周期相同。
27
半导体物理与器件
大量硅原子形成硅晶体的电子能级分裂示意图
第三章
固体量子理论初步
28
半导体物理与器件
以Si 为例:
每个Si原子最外层有2个S能级和6个p能级,N 个Si原子构成单晶体后,每个能级都分裂成N 个能级,因而总共有8N个能级。但由于形成晶 体时,SP3杂化使得在平衡状态时,3s和3p态 相互作用并交叠,最终每个原子具有4个成键 态(能量低)和4个反键态(能量高);每个 原子核外的4个电子都填充其中的4个低能状态, 因而低能带被填满(价带),高能带被空臵 (导带)。
半导体物理与器件
第三章
固体量子理论初步
§3.1 固体的能带理论
能带理论是研究固体中电子运动的一个主要理论基础 为什么需要能带理论: 怎么样来描述电子
电子-全同性粒子
电子的状态:波失k,能量E;
第三章
固体量子理论初步
19
半导体物理与器件
§3.1 固体的能带理论
能带理论是单电子近似的理论 把每个电子的运动看成是独立的在一个等效势场中 的运动。(哈特里-福克自洽场方法) 通过能带理论理解 K空间能带图 电子、空穴 金属、绝缘体、半导体 重在理解能带形成的机理,E-k能带图的作用及意义。

西安电子科技大学半导体物理第4章

西安电子科技大学半导体物理第4章

均漂移速度显然不同,用μn和μp分别表示电子和空穴的迁移率。
通常用(Jn)drf和(Jp)drf分别表示电子和空穴漂移电流密 度,那
么半导体中的总漂移电流密度为
J drf J n drf J p drf ( nqn pq p ) E
n型半导体 n>>p p型半导体 p>>n
J drf J n drf nq n E
二、半导体中载流子的主要散射机构
1. 电离杂质散射
施主杂质在半导体中未电离时是中性的,电离后成为正电 中心,而受主杂质电离后接受电子成为负电中心,因此离化的 杂质原子周围就会形成库仑势场,载流子因运动靠近后其速度 大小和方向均会发生改变,也就是发生了散射,这种散射机构 就称作电离杂质散射。
为描述散射作用强弱,引入散射几率P,它定义为单位时 间内
电子数 N( t ) N0ePt
在dt时间内遭到散射的电子数等于N(t)Pdt=N0e-PtPdt,若电子的

由时间为t,则
1 N0
tN 0 e Pt Pdt
1 P
0
即τ和P互为倒数。
四、迁移率、电导率与平均自由时间的关系
如果电子mn*各向同性,电场|E|沿x方向,在t=0时刻某电
子遭
散射,散射后该电子在x方向速度分量q为E vx0,此后又被加速,直至 下一次被散射时的速度vx x x0 m*n t
两边求平均,因为每次x0散射后v0完t全没有规则,多次散射后v0在
x方向分量的平均值
为q E零,而q E 就是电子的平均自由时
间τn, 因此
x x0 m*n t m*n τn
n
q n
m*n
根据迁移率的定义,得到电子迁移率

《半导体物理与器件》课程教学大纲

《半导体物理与器件》课程教学大纲

《半导体物理与器件》课程教学大纲一、课程名称(中英文)中文名称:半导体物理与器件英文名称:Semiconductor Physics and Devices二、课程代码及性质专业选修课程三、学时与学分总学时:40学分:2.5四、先修课程《量子力学》、《统计物理》、《固体物理》、《电路原理》五、授课对象本课程面向功能材料专业学生开设六、课程教学目的(对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用)本课程是功能材料专业的选修课之一,其教学目的包括:1、能够应用物理、化学基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂半导体物理与器件相关工程问题,获得有效结论。

2、掌握半导体物理与器件相关问题的特征,以及解决复杂工程问题的方法。

3、掌握文献检索、资料查询、现代网络搜索工具的使用方法;具备应用各类文献、信息及资料进行半导体物理与器件领域工程实践的能力。

4、了解半导体物理与器件的专业特征、学科前沿和发展趋势,正确认识本专业对于社会发展的重要性。

5、了解半导体物理与器件领域及其相关行业的国内外的技术现状,具有较强的业务沟通能力与竞争能力。

表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点课程重点:(1)掌握能带理论以及从能带理论的角度分析半导体的导电机制;熟悉半导体中电子的状态及其运动规律;熟悉实际半导体中的杂质和缺陷的种类、性质及其作用;掌握并且会计算热平衡状态下载流子的浓度问题以及非平衡载流子的概念、产生及其随时间的演化规律(寿命问题);掌握载流子的几种输运机制。

(2)理解和熟悉PN结及其能带图;掌握PN结的电流-电压特性以及电容-电压特性;熟悉PN结的三种击穿机理;理解和掌握PN结二极管的工作原理。

(3)在对PN结二极管工作原理分析的基础上,学会将此分析进行合理的拓宽,即从单结/两端二极管发展到双结/三端晶体管;掌握双极型晶体管(BJT)的基本概念、符号的定义、工作原理的定性分析以及关键的关系表达式等。

(4)系统地了解和掌握MOSFET的基本工作原理与物理机制;掌握MOSFET器件的主要结构形式、工作特性和有关的物理概念;熟悉MOSFET的电容-电压特性、伏-安特性及其交流效应,并能掌握主要参数和特性的分析与计算方法;了解半导体器件制备的方法、过程及几个器件制备的实例。

西安电子科技大学2018考研大纲:822电磁场与微波技术

西安电子科技大学2018考研大纲:822电磁场与微波技术

⻄安电⼦科技⼤学2018考研⼤纲:822电磁场与微波技术 店铺考研⺴为⼤家提供⻄安电⼦科技⼤学2018考研⼤纲:822电磁场与微波技术,更多考研资讯请关注我们⺴站的更新! ⻄安电⼦科技⼤学2018考研⼤纲:822电磁场与微波技术 ⼀、总体要求 “电磁场与微波技术”要求考⽣熟练掌握“电磁场与电磁波”、“微波技术基础”和“天线原理”的基本概念、基本理论和分析⽅法,具备分析和解决相关问题的⼀定能⼒。

“电磁场与微波技术”由“电磁场与电磁波”、“微波技术基础”和“天线原理”三部分构成。

“电磁场与电磁波”部分所占⽐例为40%(60分)。

“微波技术基础”部分所占⽐例为30%(45分)。

“天线原理”部分所占⽐例为30%(45分)。

《电磁场与电磁波》要求学⽣准确、系统的掌握电磁场与电磁波的相关概念,深刻领会描述电磁场与电磁波的基本定理和定律,熟练掌握分析电磁场与电磁波问题的基本⽅法,了解电磁场数值⽅法及其专业软件,具有熟练运⽤“场”的⽅法分析和解决问题的能⼒。

“微波技术基础”要求学⽣系统掌握微波传输线理论及分析⽅法、各种类型的导波结构、微波⺴络与微波元件的基础知识、微波谐振腔理论,深刻领会描述微波技术的基本概念和定律,学会⽤“场”与“路”的⽅法分析、解决微波⼯程问题。

《天线原理》要求学⽣系统地掌握天线理论的基本概念、基本原理、定律和基本分析⽅法,以及⼀些典型天线的⼯作原理与设计思想,具有解决实际⼯程问题的能⼒以及进⾏创新性研究和解决复杂⼯程问题的能⼒。

“电磁场与电磁波”部分考查内容要点为: (⼀)静电场 基本要求 熟练掌握静电场的基本概念、静电场的基本⽅程、边界条件。

掌握静电场的计算⽅法、电场能量和电场⼒的计算,电容的求解⽅法。

(⼆)恒定电流的电场 基本要求 熟练掌握电流的分类、电流密度的定义和物理含义。

掌握电荷守恒定律、欧姆定律的微分形式、焦⽿定律、恒定电流场的基本⽅程和边界条件。

(三)恒定电流的磁场 基本要求 熟练掌握磁通连续性原理、安培环路定律、恒定磁场的基本⽅程、⽮量磁位和磁场的边界条件。

西安电子科技大学微电子学与固体电子学080903考研复试复习大纲(半导体器件物理)

西安电子科技大学微电子学与固体电子学080903考研复试复习大纲(半导体器件物理)

研究生笔试复试复习大纲(半导体器件物理)
1.考试的总体要求
1.1 考试范围
考试范围包括:双极型半导体器件物理。

1.2 考试要点
考试的要点包括:pn结的基本结构和能带图;pn结的基本工作机理;pn结的结电流;pn 结的交流特性和瞬态特性;pn结的击穿特性;双极型晶体管的结构和工作原理;双极型晶体管的电流电压关系及增益;双极型晶体管中的非理想效应;双极型晶体管的交流特性;双极型晶体管的开关特性。

2.考试的形式与试卷结构
试卷分值:100分
考试时间:120分钟
答题方式:笔试
题型结构:名词解释、简答题、问答题、计算题、判断题、绘图题
其它要求:可以使用不具备编程和存贮功能的计算机。

3.参考书目
参考书目:《半导体物理与器件》(第三版)赵毅强等译电子工业出版社2005年。

半导体物理与器件复习资料

半导体物理与器件复习资料

半导体物理与器件复习资料非平衡载流子寿命公式:本征载流子浓度公式:本征半导体:晶体中不含有杂质原子的材料半导体功函数:指真空电子能级E 0与半导体的费米能级E f 之差电子>(<)空穴为n(p)型半导体,掺入的是施主(受主)杂质原子。

Pn 结击穿的的两种机制:齐纳效应和雪崩效应载流子的迁移率扩散系数爱因斯坦关系式两种扩散机制:晶格扩散,电离杂质扩散迁移率受掺杂浓度和温度的影响金属导电是由于自由电子;半导体则是因为自由电子和空穴;绝缘体没有自由移动的带电粒子,其不导电。

空间电荷区:冶金结两侧由于n 区内施主电离和p 区内受主电离而形成的带净正电与负电的区域。

存储时间:当pn 结二极管由正偏变为反偏是,空间电荷区边缘的过剩少子浓度由稳定值变为零所用的时间。

费米能级:是指绝对零度时,电子填充最高能级的能量位置。

准费米能级:在非平衡状度下,由于导带和介质在总体上处于非平衡,不能用统一的费米能级来描述电子和空穴按能级分布的问题,但由于导带中的电子和价带中的空穴按能量在各自能带中处于准平衡分布,可以有各自的费米能级成为准费米能级。

肖特基接触:指金属与半导体接触时,在界面处的能带弯曲,形成肖特基势垒,该势垒导放大的界面电阻值。

非本征半导体:将掺入了定量的特定杂质原子,从而将热平衡状态电子和空穴浓度不同于本征载流子浓度的材料定义为非本征半导体。

简并半导体:电子或空穴的浓度大于有效状态密度,费米能级位于导带中(n 型)或价带中(p 型)的半导体。

直接带隙半导体:导带边和价带边处于k 空间相同点的半导体。

电子有效质量:并不代表真正的质量,而是代表能带中电子受外力时,外力与加速度的一个比例常熟。

雪崩击穿:由空间电荷区内电子或空穴与原子电子碰撞而产生电子--空穴对时,创建较大反偏pn 结电流的过程1、什么是单边突变结?为什么pn 结低掺杂一侧的空间电荷区较宽?①冶金结一侧的掺杂浓度大于另一侧的掺杂浓度的pn 结;②由于pn 结空间电荷区p 区的受主离子所带负电荷与N 区的施主离子所带正电荷的量是相等的,而这两种带点离子不能自由移动的,所以空间电荷区内的低掺杂一侧,其带点离子的浓度相对较低,为了与高掺杂一侧的带电离子的数量进行匹配,只有增加低掺杂一侧的宽度。

博士研究生入学考试《半导体物理》考试大纲

博士研究生入学考试《半导体物理》考试大纲

博士研究生入学考试《半导体物理》考试大纲本《半导体物理》考试大纲适用于化学工程及技术一级学科新型光电材料制备方向的博士研究生入学考试。

半导体物理学是现代微电子学与固体电子学的重要基础理论课程,它的主要内容包括半导体的晶格结构和电子状态;杂质和缺陷能级;载流子的统计分布;载流子的散射及电导问题;非平衡载流子的产生、复合及其运动规律;半导体的表面和界面─包括p-n结、金属半导体接触、半导体表面及MIS 结构、异质结;半导体的光、热、磁、压阻等物理现象和非晶半导体部分。

要求考生对其基本概念有较深入的了解,能够系统地掌握书中基本定律的推导、证明和应用,并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

一、考试方式与时间博士研究生入学《半导体物理》考试为笔试,闭卷考试,考试时间为180分钟。

二、考试主要内容和要求(一)半导体中的电子状态1、考试内容(1)半导体的晶格结构和结合性质;(2)半导体中的电子状态和能带;(3)半导体中的电子运动和有效质量;(4)本征半导体的导电机构,空穴,回旋共振;(5)硅和锗的能带结构;(6)III-V族化合物半导体的能带结构;(7)II-VI族化合物半导体的能带结构。

2、考试要求了解半导体的晶格结构和结合性质的基本概念。

理解半导体中的电子状态和能带的基本概念。

3.掌握半导体中的电子运动规律,理解有效质量的意义。

理解本征半导体的导电机构,理解空穴的概念。

熟练掌握空间等能面和回旋共振的相关公式推导、并能灵活运用。

理解硅和锗的能带结构,掌握有效质量的计算方法。

了解III -V族化合物半导体的能带结构。

了解II-VI族化合物半导体的能带结构(二)半导体中杂质和缺陷能级1、考试内容(1)硅、锗晶体中的杂质能级;(2)III-V族化合物中杂质能级,缺陷、位错能级1 / 12、考试要求理解替位式杂质、间隙式杂质、施主杂质、施主能级、受主杂质、受主能级的概念。

简单计算浅能级杂质电离能。

了解杂质的补偿作用、深能级杂质的概念。

西安电子科技大学2018考研大纲:821电路、信号与系统

西安电子科技大学2018考研大纲:821电路、信号与系统

西安电子科技大学2018考研大纲:821电路、信号与系统方向的概念,电压、电流关联参考方向***电压、电流、电功率、能量的计算,电路中的参考点***基尔霍夫定律***电阻元件及欧姆定律;***电压源、电流源及受控源概念;***电路等效的概念,掌握串、并联电阻电路的计算,等效电阻的概念及计算,实际电源两种模型及其等效互换*Δ-Y形电路等效互换,独立源的串联和并联,电源的等效转移(二)电阻电路分析1.复习内容电路的方程分析法,网孔法和回路法,节点法和割集法。

电路定理的概念、条件、内容和应用。

2.具体要求*支路分析法***网孔分析法,回路分析法***节点分析法***叠加定理、齐次定理、替代定理原理及应用***戴维南定理、诺顿定理和分析方法***最大功率传输定理**互易定理和特勒根定理(三)动态电路1.复习内容动态元件的概念,动态元件的伏安关系。

动态电路的基本概念,动态电路的方程描述和响应,一阶动态电路的求解2.具体要求**动态元件及伏安关系,动态元件储能*动态电路方程及其求解***换路定律,电路的初始值和初始状态***零输入响应、零状态响应和全响应***一阶电路的三要素公式及应用**阶跃函数与阶跃响应*二阶电路(四)正弦稳态电路1.复习内容正弦稳态电路的基本概念,阻抗与导纳,功率及功率计算,耦合电路分析。

2.具体要求**正弦信号的三要素,相量和相量图表示***基尔霍夫定律的相量形式,元件电压电流关系的相量形式***阻抗和导纳概念和计算***正弦稳态电路分析***平均功率、复功率概念和计算**无功功率、视在功率、功率因数**最大功率传输条件**多频电路的平均功率和有效值计算**耦合电感电路的分析***理想变压器的变电压、变电流,变阻抗关系*三相电路(五)电路的频率响应和谐振电路1.复习内容一阶电路和二阶电路的频率响应,谐振概念、谐振电路的组成、谐振电路参数的计算。

串联谐振电路,并联谐振电路。

2.具体要求***电路谐振的概念**频率响应和网络函数的概念及求解*一阶电路和二阶电路的频率响应***串联谐振电路的频率响应、谐振频率、品质因数、通频带的概念和计算***并联谐振电路的频率响应、谐振频率、品质因数、通频带的概念和计算(六)二端口电路1.复习内容二端口电路方程、参数的计算,含二端口电路的分析。

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西安电子科技大学2018考研大纲:半导体
物理与器件物
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西安电子科技大学2018考研大纲:801半导体物理与器件物理基础
“半导体物理与器件物理”(801)
一、
总体要求
“半导体物理与器件物理”(801)由半导体物理、半导体器件物理二部分组成,半导体物理占60%(90分)、器件物理占40%(60分)。

“半导体物理”要求学生熟练掌握半导体的相关基础理论,了解半导体性质以及受外界因素的影响及其变化规律。

重点掌握半导体中的电子状态和带、半导体中的杂质和缺陷能级、半导体中载流子的统计分布、半导体的导电性、半导体中的非平衡载流子等相关知识、基本概念及相关理论,掌握半导体中载流子浓度计算、电阻(导)率计算以及运用连续性方程解决载流子浓度随时间或位置的变化及其分布规律等。

“器件物理”要求学生掌握MOSFET器件物理的基本理
论和基本的分析方法,使学生具备基本的器件分析、求解、应用能力。

要求掌握MOS基本结构和电容电压特性;MESFET器件的基本工作原理;MOSFET器件的频率特性;MOSFET器件中的非理想效应;MOSFET器件按比例缩小理论;阈值电压的影响因素;MOSFET的击穿特性;掌握器件特性的基本分析方法。

“半导体物理与器件物理”(801)研究生入学考试是所学知识的总结性考试,考试水平应达到或超过本科专业相应的课程要求水平。

二、
各部分复习要点
●“半导体物理”部分各章复习要点
(一)半导体中的电子状态
1.复习内容
半导体晶体结构与化学键性质,半导体中电子状态与能带,电子的运动与有效质量,空穴,回旋共振,元素半导体和典型化合物半导体的能带结构。

2.具体要求
半导体中的电子状态和能带
半导体中电子的运动和有效质量
本征半导体的导电机构
空穴的概念
回旋共振及其实验结果
Si、Ge和典型化合物半导体的能带结构
(二)半导体中杂志和缺陷能级
1.复习内容
元素半导体中的杂质能级,化合物半导体中的杂质能级、位错和缺陷能级。

2.具体要求
Si和Ge晶体中的杂质能级
杂质的补偿作用
深能级杂质
Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中的杂质能级
等电子杂质与等电子陷阱
半导体中的缺陷与位错能级
(三)半导体中载流子的统计分布
1.复习内容
状态密度,Fermi能级,载流子统计分布,本征和杂质半导体的载流子浓度,补偿半导体的载流子浓度,简并半导体
2.具体要求
状态密度的定义与计算
费米能级和载流子的统计分布
本征半导体的载流子浓度
杂质半导体的载流子浓度
杂质补偿半导体的载流子浓度
简并半导体及其载流子浓度、简并化条件、简并半导体的特点与杂质带导电
载流子浓度的分析计算方法及其影响载流子浓度的因素
(四)半导体的导电性
1.复习内容
载流子的漂移运动,迁移率,载流子的散射,迁移率与杂质浓度和温度的关系,电阻率与杂质浓度和温度的关系,强场效应与热载流子
2.具体要求
载流子漂移运动
迁移率
载流子散射
半导体中的各种散射机制
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
强电场下的效应
高场畴区与Gunn效应;
(五)非平衡载流子
1.复习内容
非平衡载流子的产生与复合,非平衡载流子寿命,准费米能级,复合理论,陷阱效应,非平衡载流子载流子的扩散与漂移,爱因斯坦关系,连续性方程。

2.具体要求
非平衡载流子的注入与复合
准费米能级
非平衡载流子的寿命
复合理论
陷阱效应
载流子的扩散运动
载流子的漂移运动
Einstein关系
连续性方程的建立及其应用
●“器件物理”部分各章复习要点
(一)金属-氧化物-半导体场效应结构物理基础
1.复习内容
MOS结构的物理性质,能带结构与空间电荷区,平带电压与阈值电压,电容电压特性
2.具体要求
MOS结构的物理性质
n型和p型衬底MOS电容器的能带结构
耗尽层厚度的计算
功函数的基本概念以及金属-半导体功函数差的计算方法
平带电压的定义与求解;阈值电压的影响因素;
MOS电容的定义,理想的C-V特性;影响C-V特性的主要因素
(二)MOSFET基本工作原理
1.复习内容
MOSFET基本结构,MOSFET电流电压关系,衬底偏置效应。

MOSFET的频率特性。

闩锁现象
2.具体要求
MOSFET电流电压关系的定性分析,漏极电流与栅压之间的关系;
衬偏效应的概念及影响
小信号等效电路的概念与分析方法
MOSFET器件频率特性的影响因素
CMOS基本技术及闩锁现象
(三)MOSFET器件的深入概念
1.复习内容
MOSFET中的非理想效应;MOSFET的按比例缩小理论;小尺寸器件的阈值电压;MOSFET器件的击穿特性
2.具体要求
理解实际器件与理想特性之间的偏差及其原因
器件按比例缩小的基本方法动态电路方程及其求解
短沟道效应与窄沟道效应对MOSFET器件阈值电压的影响
MOSFET器件的各种击穿模式,击穿电压的影响因素
三、
试卷结构与考试方式
1、题型结构:名词解释、简答题、问答题、计算题、判断题、绘图题等。

试卷满分为150分。

2、考试方式:闭卷,考试必须按照规定携带不具备编程和存储功能的函数计算器。

3、考试时间:180分钟。

四、
参考书目
1、《半导体物理学》(第七版),刘恩科、朱秉升、罗晋生等著,电子工业出版社
2011年3月。

2、《半导体物理与器件》(第4版)赵毅强等译
电子工业出版社
2013年。

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