半导体集成电路课程教学大纲
集成电路专业教学大纲
集成电路专业教学大纲集成电路专业教学大纲随着科技的不断发展，集成电路成为了现代社会中不可或缺的一部分。
作为电子信息工程领域的重要学科，集成电路专业的培养已经成为高校教育的重要任务之一。
为了确保学生在学习过程中能够全面掌握相关知识和技能，制定一份科学合理的集成电路专业教学大纲至关重要。
一、课程目标集成电路专业教学大纲的首要任务是明确课程目标。
在培养学生的基本素质的同时，应该注重培养学生的创新能力和实践能力。
集成电路专业的学生应该具备以下能力：1. 掌握集成电路的基本理论知识，包括电路分析、模拟电路设计、数字电路设计等。
2. 熟悉常用的集成电路设计工具和软件，能够独立完成集成电路设计任务。
3. 具备一定的实验能力，能够熟练使用实验设备和仪器，进行集成电路的测试和调试。
4. 具备良好的团队合作能力和沟通能力，能够参与到集成电路项目的研发和实施中。
5. 具备持续学习的能力，能够跟上集成电路领域的最新发展动态。
二、课程设置集成电路专业教学大纲应该明确课程设置，包括必修课和选修课。
必修课主要包括以下内容：1. 电路分析与设计：介绍电路的基本理论和分析方法，包括电压、电流、功率等基本概念，以及电路的等效电路、戴维南定理等。
2. 模拟电路设计：介绍模拟电路的基本原理和设计方法，包括放大电路、滤波电路、振荡电路等。
3. 数字电路设计：介绍数字电路的基本原理和设计方法，包括逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
4. 集成电路设计与制造：介绍集成电路的设计和制造过程，包括半导体工艺、集成电路布局与布线、测试与封装等。
选修课的设置应该根据学生的兴趣和需求来确定，包括以下内容：1. 特殊集成电路设计：介绍一些特殊功能的集成电路设计，如模数转换器、数模转换器等。
2. 高频电路设计：介绍高频电路的基本原理和设计方法，包括射频放大器、混频器、功率放大器等。
3. 信号处理与处理器设计：介绍信号处理的基本原理和处理器的设计方法，包括数字信号处理、嵌入式系统设计等。
半导体材料及IC工艺原理教学大纲
半导体材料及IC工艺原理教学大纲课程名称：半导体材料及IC工艺原理课程代码：xxxxxx学时：48学时一、课程背景本课程是为了培养学生对半导体材料及IC工艺原理的基本理论和实际应用进行深入了解和掌握的能力，以满足现代电子科技快速发展的需求。
通过本课程的学习，学生将会掌握半导体材料的基本性质、半导体器件的制备工艺、集成电路的工艺流程和测试技术等知识，为日后从事电子材料开发和集成电路设计提供基础。
二、教学目标1.了解半导体材料的基本性质，包括电子结构、能带理论、迁移率等概念；2.掌握半导体器件的制备工艺，包括光刻、薄膜沉积、离子注入等；3.理解集成电路的工艺流程，包括电路设计、掩模制备、刻蚀、渗透等步骤；4.熟悉集成电路的测试技术，包括电学测试、光学测试、芯片分选等方法；5.培养学生问题解决能力和团队合作能力，通过实验和项目综合应用课程所学知识。
三、教学内容1.半导体材料的基本性质a.电子结构与带隙b.能带理论和载流子c.迁移率与禁带宽度等参数2.半导体器件的制备工艺a.光刻工艺与掩模制备b.步进曝光、薄膜沉积和刻蚀工艺的原理和实施c.离子注入和扩散工艺的基本原理和实践经验3.集成电路的工艺流程a.IC工艺设计与电路设计的基本原理b.掩模图形制备、光刻、刻蚀和薄膜沉积等工艺步骤分析c.渗透、退火、电镀和切割等关键步骤的原理和实践4.集成电路的测试技术a.电学测试方法与设备b.温度、光强和压力等外部环境因素对芯片性能的影响c.芯片分选和封测技术的基本原理和实施方法四、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲解、讲义和多媒体等形式，传授半导体材料和IC工艺原理的基本概念和知识。
2.实验探究：组织学生开展实验实践活动，帮助他们理解和巩固课堂所学知识。
3.案例分析：通过真实案例的分析，引导学生理解半导体材料和IC 工艺原理在实际应用中的问题和解决思路。
4.综合应用：通过小组讨论、项目研究等方式，培养学生解决实际问题和团队合作的能力。
4《半导体工艺》课程教学大纲2016
《半导体工艺技术》教学大纲（中文）一、课程名称（中英文）中文名称：半导体工艺技术英文名称：Semiconductor Manufacturing二、课程编码及性质课程编码：0800021课程性质：专业核心课，必修课三、学时与学分总学时：32学分：2.0四、先修课程大学物理，固体电子学基础，微电子学概论五、授课对象可供电子封装技术专业和材料科学与工程专业学生选修。
六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程是本专业的核心课程之一，其教学目的主要包括：1、了解集成电路工艺的发展历史和发展前沿，掌握行业方向和动态：2、掌握集成电路制造工艺及原理：3、掌握集成电路制造相关领域的新技术和新设备：4、培养工艺分析、设汁以及解决工艺问题和提髙产品质量的能力。
表1课程目标对毕业要求的支撐关系七、教学重点与难点：教学重点：重点要求学生掌握不同半导体工艺技术的原理和控制因素，通过这些工艺的组成来实现一定的器件结构。
教学难点：掌握器件结构和丄艺之间的关系，及其半导体工艺的组合应用。
八、教学方法与手段:教学方法：（1）采用现代化教学方法（含PPT演示，设备照片，影像资料等），阐述不同半导体工艺技术的原理和控制因素，保证主要教学内容的完成，这部分以课堂讲授为主；（2）适时安排课堂小测试和作业，使所学知识点能够融会贯通。
教学手段：（1）先介绍不同半导体工艺技术的原理和控制因素;（2）将器件与工艺结合起来，掌握一些器件的工艺实现方法。
（3）将器件性能与工艺、结构联系起来，初步了解器件的分析和设计思路。
九、教学内容与学时安排（1）总体安排教学内容与学时的总体安排，如表2所示。
（2）具体内容各章节的具体内容如下：1.半导体加工环境与衬底（4学时）了解半导体工业的发展历史，掌握微电子工艺对环境的基本要求：空气、水、气、化学试剂等。
掌握晶体生长技术（直拉法、区熔法），硅圆片制备及规格，晶体缺陷，硅中杂质。
2.热氧化（4学时）掌握SiCh结构及性质，硅的热氧化方程及其厚度计算方法，影响氧化速率的因素, 场氧化工艺，氧化缺陷，氧化工艺及设备。
17_功率半导体器件基础教学大纲
《功率半导体器件基础》课程教学大纲课程编号：课程名称：功率半导体器件基础/ Fundamentals of Power Semiconductor Devices 课程总学时/学分：48/3.0（其中理论36学时，实验12学时）适用专业：电子科学与技术专业一、教学目的和任务功率半导体器件基础是电子科学与技术本科专业必修的一门专业核心课程。
功率半导体器件基础讲述功率半导体器件的原理、结构、特性和可靠性技术，在此基础上分析当前电力电子技术中使用的各种类型功率半导体器件，包括二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT和功率集成器件，并包含了制造工艺、测试技术和损坏机理分析。
根据电子科学与技术本科专业的特点和应用需要，使学生对功率半导体器件的基础理论和最新发展有一个全面而系统的认识，并培养学生在工程实践中的应用能力，提高学生的创新能力。
二、教学基本要求通过对计算机控制技术课程的学习，要求学生：（1）了解如何使用和选择功率半导体，以及半导体和PN结的物理特性以及功率器件的工艺。
（2）熟悉功率器件的可靠性和封装，以及在电力电子系统中的应用。
（3）掌握pin二极管、双极型晶体管、晶闸管、MOS晶体管、IGBT的结构与功能模式及物理特性。
三、教学内容与学时分配第一章（知识领域1）：功率半导体器件概述（2学时）。
（1）知识点：装置、电力变流器和功率半导体器件；使用和选择功率半导体；功率半导体的应用。
（2）重点与难点：重点是装置、电力变流器和功率半导体器件；使用和选择功率半导体；功率半导体的应用。
第二章（知识领域2）：半导体的性质（2学时）。
（1）知识点：晶体结构；禁带和本征浓度；能带结构和载流子的粒子性质；掺杂的半导体；电流的输运；半导体器件的基本功式。
（2）难点与重点：重点是晶体结构、禁带和本征浓度和载流子的粒子性质第三章（知识领域3）：PN结（2学时）。
（1）知识点：热平衡状态下的PN结；PN结的I-V特性；PN结的阻断特性和击穿；发射区的注入效率；PN结的电容。
《半导体器件物理》课程实验教学大纲
《半导体器件物理》课程试验教学大纲《半导体器件物理》课程试验大纲课程编码：01222316 课程模块：专业方向课修读方式：限选开课学期：5课程学分：2.5 课程总学时：51 理论学时：36 实践学时：15一、实践课程的任务与要求本课程是微电子学专业试验课，是一门专业性和实践性都很强的课程。
本课程的主要任务是使学生把握半导体材料和器件的一些根本物理参数和物理性质的测试方法以及清洗、氧化、集中等微电子器件制造工艺，为微电子器件开发设计和研制铺垫必备根底和实际操作技能。
通过试验培育学生对半导体器件制造工艺的试验争论力量，培育学生实事求是、严谨的科学作风，培育学生的实际动手力量，提高试验技能。
其具体要求如下：1.了解微电子相关的一些设备的功能和使用方法，并能够独立操作。
2.通过亲自动手操作提高理论与实践相结合的力量，提高理论学习的主动性。
3.了解半导体器件制造的根本工艺流程。
二、试验工程、内容、要求及学时安排试验一用晶体管特性图示仪测量晶体管的特性参数试验目的或试验原理了解晶体管特性图示仪的工作原理；学会正确使用晶体管特性图示仪；试验内容测量共放射极晶体管的输入特性、输出特性、反向击穿特性和饱和压降等直流特性。
晶体管特性图示仪:XJ4810A 型，NPN 和 PNP 晶体管。
试验二四探针法测量电阻率试验目的或试验原理把握四探针法测量电阻率的根本原理和方法，以及具有各种几何外形样品的修正；分析影响测量结果的各种因素。
试验内容1.测量单晶硅样品的电阻率；2.测量集中薄层的方块电阻；3.测量探针间距 S 及样品的尺寸；4.对测量结果进展必要的修正。
试验主要仪器设备及材料四探针测试仪: D41-11D/ZM、P 型或N 型硅片、外延硅片。
试验三 P—N 导电类型鉴别试验目的或试验原理1.了解热电动势〔也称冷热探针法〕和整流法的工作原理；2.分别承受热电动势和整流法来推断硅片的导电类型。
试验内容1.承受整流法来推断硅片的导电类型；2.承受热电动势法来推断硅片的导电类型。
《半导体材料与器件》课程教学大纲(本科)
《半导体材料与器件》课程教学大纲课程编号：课程名称：半导体材料与器件英文名称： Semiconductor materials and devices课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：32/2 （讲课学时：32 ）适用专业：功能材料一、课程性质与任务半导体材料与器件是现代自动化、微电子学、计算机、通讯等设备仪器研制生产的基础材料及核心部件，具有专门的生产设备、工艺和方法，在现代各方面得到大量的研究和应用，半导体材料与器件是功能材料工程专业一门主要的专业方向课。
通过本课程的学习使学生掌握半导体材料与器件的基础理论、主要的生产技术、工艺原理和方法。
为今后从事相关工作奠定良好的基础。
二、课程与其他课程的联系本课程涉及功能材料的晶体结构和物理性能，应在《材料科学基础》《功能材料物理基础》和《材料物理化学》课程之后进行授课。
三、课程教学目标1.掌握半导体材料物理的基本理论，硅、信和化合物半导体材料结构和性能。
（支撑毕业能力要求1, 4, 5）2.了解和掌握常见半导体材料的结构与性能的关系，能够正确选择和使用半导体材料，能够提高和改善常见半导体材料的相关性能。
（支撑毕业能力要求1, 3, 4, 5, 7）3.掌握利用各种电子材料制备双极性晶体管、MOS场效应晶体管、结型场效应晶体管及金属-半导体场效应晶体管、功率MOS场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管IGBT、LED和厚、薄膜集成电路的技术及生产工艺，能够对设计和实验结果进行综合分析。
（支撑毕业能力要求3, 4, 5, 12）4.能够使学生充分利用所学的半导体材料知识，在半导体和微电子材料领域研究、开发、生产高质量器件，为信息行业发展提供基础硬件支持，为国民经济服务。
（支撑毕业能力要求3, 4, 5, 7）四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）无六、教学方法本课程以课堂理论教学为主，通过理论讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解授课的基本内容，结合完成作业等教学手段和形式完成课程教学任务。
集成电路设计基础教学大纲
集成电路设计基础教学大纲集成电路设计基础教学大纲随着科技的不断进步和发展，集成电路设计作为现代电子工程的核心领域，扮演着越来越重要的角色。
为了培养具备集成电路设计基础知识和技能的电子工程师，制定一份完善的教学大纲是至关重要的。
一、引言在引言部分，我们可以简单介绍集成电路设计的背景和重要性。
可以提及集成电路设计在现代电子产品中的广泛应用，以及培养学生在该领域的技能和知识的必要性。
二、课程目标在这一部分，我们可以明确列出集成电路设计课程的目标。
例如，培养学生掌握集成电路设计的基本概念和原理，了解各种集成电路的特点和应用，掌握常见的集成电路设计工具和技术，以及培养学生解决实际问题的能力。
三、课程内容在这一部分，我们可以详细介绍集成电路设计课程的具体内容。
可以从基础知识开始，逐渐深入到高级的设计技术。
以下是一个可能的课程内容列表：1. 集成电路设计基础知识- 集成电路的定义和分类- 集成电路的特点和优势- 集成电路的发展历程2. 集成电路设计流程- 集成电路设计的基本流程和步骤- 集成电路设计中的仿真和验证- 集成电路设计中的布局和布线3. 集成电路设计工具- 常见的集成电路设计软件和工具- 集成电路设计工具的使用方法和技巧- 集成电路设计工具的发展趋势4. 常见的集成电路设计技术- 数字集成电路设计技术- 模拟集成电路设计技术- 混合信号集成电路设计技术5. 集成电路设计实践- 实际集成电路设计案例分析- 集成电路设计项目实践- 集成电路设计的实验和实操四、教学方法在这一部分，我们可以介绍适用于集成电路设计课程的教学方法。
可以包括理论讲授、实验和实操、案例分析、小组讨论等。
同时，我们还可以强调学生的主动参与和实践能力的培养。
五、教学评估在这一部分，我们可以说明集成电路设计课程的评估方式和标准。
可以包括考试、实验报告、项目作业、课堂表现等。
同时，我们还可以强调评估的公正性和客观性。
六、教材和参考资料在这一部分，我们可以列出适用于集成电路设计课程的教材和参考资料。
半导体集成电路课程教学大纲
《半导体集成电路》课程教学大纲（包括《集成电路制造基础》和《集成电路原理及设计》两门课程）集成电路制造基础课程教学大纲课程名称：集成电路制造基础英文名称：The Foundation of Intergrate Circuit Fabrication课程类别：专业必修课总学时：32 学分：2适应对象：电子科学与技术本科学生一、课程性质、目的与任务：本课程为高等学校电子科学与技术专业本科生必修的一门工程技术专业课。
半导体科学是一门近几十年迅猛发展起来的重要新兴学科，是计算机、雷达、通讯、电子技术、自动化技术等信息科学的基础，而半导体工艺主要讨论集成电路的制造、加工技术以及制造中涉及的原材料的制备，是现今超大规模集成电路得以实现的技术基础，与现代信息科学有着密切的联系。
本课程的目的和任务：通过半导体工艺的学习，使学生掌握半导体集成电路制造技术的基本理论、基本知识、基本方法和技能，对半导体器件和半导体集成电路制造工艺及原理有一个较为完整和系统的概念，了解集成电路制造相关领域的新技术、新设备、新工艺，使学生具有一定工艺分析和设计以及解决工艺问题和提高产品质量的能力。
并为后续相关课程奠定必要的理论基础，为学生今后从事半导体集成电路的生产、制造和设计打下坚实基础。
二、教学基本要求：1、掌握硅的晶体结构特点，了解缺陷和非掺杂杂质的概念及对衬底材料的影响；了解晶体生长技术（直拉法、区熔法），在芯片加工环节中，对环境、水、气体、试剂等方面的要求；掌握硅圆片制备及规格，晶体缺陷，晶体定向、晶体研磨、抛光的概念、原理和方法及控制技术。
2、掌握SiO2结构及性质，硅的热氧化，影响氧化速率的因素，氧化缺陷，掩蔽扩散所需最小SiO2层厚度的估算；了解SiO2薄膜厚度的测量方法。
3、掌握杂质扩散机理，扩散系数和扩散方程，扩散杂质分布；了解常用扩散工艺及系统设备。
4、掌握离子注入原理、特点及应用；了解离子注入系统组成，浓度分布，注入损伤和退火。
半导体材料课程教学大纲
半导体材料课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称：半导体材料所属专业：微电子科学与工程课程性质：专业限选学分： 3（二）课程简介：本课程重点介绍第一代和第二代半导体材料硅、锗、砷化镓等的制备大体原理、制备工艺和材料特性，介绍第三代半导体材料氮化镓、碳化硅及其他半导体材料的性质及制备方式。
目标与任务：使学生把握要紧半导体材料的性质和制备方式，了解半导体材料最新进展情形、为以后从事半导体材料科学、半导体器件制备等打下基础。
（三）先修课程要求：《固体物理学》、《半导体物理学》、《热力学统计物理》；本课程中介绍半导体材料性质方面需要《固体物理学》、《半导体物理学》中晶体结构、能带理论等章节作为基础。
同时介绍材料生长方面知识时需要《热力学统计物理》中关于自由能等方面的知识。
（四）教材：杨树人《半导体材料》要紧参考书：褚君浩、张玉龙《半导体材料技术》陆大成《金属有机化合物气相外延基础及应用》二、课程内容与安排第一章半导体材料概述第一节半导体材料进展历程第二节半导体材料分类第三节半导体材料制备方式综述第二章硅和锗的制备第一节硅和锗的物理化学性质第二节高纯硅的制备第三节锗的富集与提纯第三章区熔提纯第一节分凝现象与分凝系数第二节区熔原理第三节锗的区熔提纯第四章晶体生长第一节晶体生长理论基础第二节熔体的晶体生长第三节硅、锗单晶生长第五章硅、锗晶体中的杂质和缺点第一节硅、锗晶体中杂质的性质第二节硅、锗晶体的搀杂第三节硅、锗单晶的位错第四节硅单晶中的微缺点第六章硅外延生长第一节硅的气相外延生长第二节硅外延生长的缺点及电阻率操纵第三节硅的异质外延第七章化合物半导体的外延生长第一节气相外延生长（VPE）第二节金属有机物化学气相外延生长（MOCVD）第三节分子束外延生长（MBE）第四节其他外延生长技术第八章化合物半导体材料（一）：第二代半导体材料第一节 GaAs、InP等III-V族化合物半导体材料的特性第二节 GaAs单晶的制备及应用第三节 GaAs单晶中杂质操纵及搀杂第四节 InP、GaP等的制备及应用第九章化合物半导体材料（二）：第三代半导体材料第一节氮化物半导体材料特性及应用第二节氮化物半导体材料的外延生长第三节碳化硅材料的特性及应用第十章其他半导体材料第一节半导体金刚石的制备及应用第二节低维半导体材料及应用第三节有机半导体材料（一）教学方式与学时分派依照教材中的内容，通过板书和ppt进行讲解。
集成电路应用与设计课程教学大纲.doc
《集成电路应用与设计》课程教学大纲课程名称:集成电路应用与设计/ Application & Design of Integrate Circuit课程代码：162310学时：48 学分：3 讲课学时：40 上机/实验（习题）学时：8 考核方式：考查先修课程：电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路适用专业：应用电子技术开课院系：机电工程系教材：蔡惟铮.集成电子技术.2001主要参考书：曾瑁.模拟电了技术.人民邮电出版社.2004付玉明.电路分析基础.中国水利水电出版社.2004张义芳冯健华.高频电子线路.哈尔滨工业大学出版社.2002一、课程的性质和任务集成电路应用与设计是一门用以培养学生集成电子技术入门性质的技术基础课，本课程主要研究常用基本的半导体集成元器件的工作原理，基本的集成电子电路的应用。
通过课程的学习，使学生能够较好地掌握集成电子技术的基本理论、基本知识和基本分析问题的方法。
二、教学内容和基本要求（一）教学内容：本课程的主要内容包括基本的半导体元器件、各种常用电子电路的工作原理和应用等内容。
1.集成触发器和定时器基本RS触发器，时钟触发器的逻辑功能。
脉冲工作特性。
CMOS触发器。
555定时器及其应用。
2.时序数字电路同步时序数字电路的分析与设计。
寄存器和移位寄存器。
通用集成电路计数器。
序列脉冲发生器。
3.接口电路基本概念。
DA转换的原理，集成DA转换器。
逐次比较、双积分、并行AD转换器。
V/F和F/V 变换器。
数据采集系统的简介。
4.可编程逻辑器件存储器结构和工作原理。
ROM的分类及应用。
PLD器件，GAL原理与编程。
ISP器件的原理。
EDA的概念，编程软件。
5.集成振荡电路和滤波器RC和LC振荡器。
集成运放的非线性运用。
矩形波、三角波和锯齿波发生器。
函数发生器和VC0。
有源滤波器。
开关电容滤波器。
6.模拟乘法器及其应用模拟乘法器的基本原理。
模拟乘法器运算电路，乘法、除法、对数指数运算电路，平方、开方运算电路。
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《太阳能电池及其应用》课程教学大纲
（春季）
课程英文名称：Solar cells and their applications
一、先修课程：半导体物理，微电子器件与IC设计，微电子工艺学
二、适用专业：集成电路工程领域工程硕士
三、课程性质：选修
四、教学目的及要求
本课程讲授太阳能电池的理论基础和设计技术，介绍太阳能电池的制备技术，太阳能电池光伏应用技术，为太阳能电池的设计与开发提供理论指导，为今后从事光伏技术工作打下良好基础。
要求掌握各种太阳能电池的工作原理，太阳能电池光伏应用基础，太阳能电池的设计方法和太阳能电池的关键制备技术，光伏发电系统与设计。
主要内容有：太阳能电池概论；硅太阳能电池；薄膜太阳能电池；纳米技术在太阳能电池中的应用；柔性太阳能电池；太阳能电池发展方向；太阳能电池关键技术；透明导电薄膜技术；太阳能电池新技术；太阳能电池设计；太阳能光伏发电系统；太阳能电池应用。
五、教学内容
第一章绪论
§1-1 能源概论
§1-2 太阳能资源分布
§1-3 太阳辐射
§1-4 太阳能利用
第二章太阳能电池概论
§2-1 光电转换
§2-2 太阳能电池性能参数与测试
§2-3 电池效率极限
第三章各种太阳能电池
§3-1 晶体硅电池
§3-2 砷化镓电池
§3-3 CIGS系列太阳能电池
§3-4 有机与燃料敏化电池
§3-5 CdTe电池
§3-6 薄膜技术与薄膜电池
§3-7 其他新型电池
第四章太阳能电池制备技术
§4-1 单晶硅电池制备技术
§4-2 多晶硅电池制备技术
§4-3 其他电池制备技术
第五章太阳能电池应用技术
§5-1 应用概论
§5-2 光伏系统
§5-3 蓄电池
§5-4 逆变器
§5-5 充放电控制
§5-6 发电系统的设计
六、学时分配
七、主要参考书
[1] Practical Handbook of Photovoltaics: Fundamentals and Applications ,Edited by: Tom Markvart and Luis Castaner.
[2] 施钰川，太阳能原理与技术，西安交通大学出版社。
[3] 都志杰主编，可再生能源离网独立发电技术与应用，化学工业出版社。
[4] 惠晶主编，新能源转换与控制技术，机械工业出版社。
大纲编写人：曾祥斌
2011年5月22日。