半导体器件物理施敏课后答案

半导体器件物理施敏课后答案

【篇一：半导体物理物理教案(03级)】

>学院、部：材料和能源学院

系、所；微电子工程系

授课教师：魏爱香，张海燕

课程名称；半导体物理

课程学时：64

实验学时：8

教材名称：半导体物理学

2005年9-12 月

授课类型：理论课授课时间：2节

授课题目（教学章节或主题）：

第一章半导体的电子状态

1.1半导体中的晶格结构和结合性质

1.2半导体中的电子状态和能带

本授课单元教学目标或要求：

了解半导体材料的三种典型的晶格结构和结合性质；理解半导体中的电子态, 定性分析说明能带形成的物理原因，掌握导体、半导体、绝缘体的能带结构的特点

本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：

1．半导体的晶格结构：金刚石型结构；闪锌矿型结构；纤锌矿型

结构

2．原子的能级和晶体的能带

3．半导体中电子的状态和能带（重点，难点）

4．导体、半导体和绝缘体的能带（重点）

研究晶体中电子状态的理论称为能带论，在前一学期的《固体物理》课程中已经比较完整地介绍了，本节把重要的内容和思想做简要的

回顾。

本授课单元教学手段和方法：

采用ppt课件和黑板板书相结合的方法讲授

本授课单元思考题、讨论题、作业：

作业题：44页1题

本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）

1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005?

2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导和典型题解》?电子工

业

出版社2005

3. 施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理和工艺》，苏州大学出

版社，2002

4. 方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社

5．曾谨言，《量子力学》科学出版社

注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3. “重点”、“难点”、“教学手段和方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。

授课类型：理论课授课时间：2节

授课题目（教学章节或主题）：

第一章半导体的电子状态

1.3半导体中的电子运动——有效质量

1.4本征半导体的导电机构——空穴

本授课单元教学目标或要求：

理解有效质量和空穴的物理意义，已知e（k）表达式，能求电子和空穴的有效质量，速度和加速度

本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：

1．半导体中e（k）和k的关系（重点，难点）

2．半导体中电子的平均速度

3．半导体中电子的加速度

4．有效质量的物理意义（重点，难点）

【篇二：《半导体器件物理》理论课程教学大纲】

=txt>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、课程性质、内容和目标

本课程是高等学校本科集成电路设计和集成系统、微电子技术专业必修的一门专业主干课，是研究集成电路设计和微电子技术的基础课程。本课程是本专业微电子技术方向限选课。

本课程的任务是：通过本课程的学习，掌握半导体物理基础、半导体器件基本原理和基本设计技能，为学习后续的集成电路原理、cmos模拟集成电路设计等课程以及为从事和本专业有关的集成电路设计、制造等工作打下一定的基础。

二、教学内容及基本要求、学时分配

第一章、半导体器件简介 1.掌握半导体的四种基础结构； 2.了解主要的半导体器件；

3.了解微电子学历史、现状和发展趋势。第二章、热平衡时的能带和载流子浓度

1.了解主要半导体材料，掌握硅、锗、砷化镓晶体结构；

2.了解基本晶体生长技术；

3.掌握半导体、绝缘体、金属的能带理论；

4.掌握本征载流子、施主、受主的概念。第三章、载流子输运现象

1.了解半导体中两个散射机制；掌握迁移率和浓度、温度的关系；

2.了解霍耳效应；

3.掌握电流密度方程式、爱因斯坦关系式；

4.掌握非平衡状态概念；了解直接复合、间接复合过程；

5.掌握连续性方程式；

6.了解热电子发射过程、隧穿过程和强电场效应。第四章、p-n结

1.了解基本工艺步骤：了解氧化、图形曝光、扩散和离子注入和金

属化等概念；

2.掌握热平衡态、空间电荷区的概念；掌握突变结和线性缓变结的

耗尽区的电场和电势分布、势垒电容计算；

3.了解理想p-n结的电流-电压方程的推导过程；

4.掌握电荷储存和

暂态响应、扩散电容的概念； 5.掌握p-n结的三种击穿机制。 6.了

解异质结的能带图。

第五章、双极型晶体管及相关器件

1.晶体管的工作原理：掌握四种工作模式、电流增益、发射效率、

基区输运系数；

2.双极型晶体管的静态特性：掌握各区域的载流子分布；了解放大

模式下的理想晶体管的电流-电压方程；掌握基区宽度调制效应；

3.双极型晶体管的频率响应和开关特性：掌握跨导、截止频率、特

征频率、最高振荡频率的概念；

4.了解异质结双极型晶体管hbt的结构及电流增益；

5.了解可控硅

器件基本特性及相关器件。第六章、mosfet及相关器件

1.掌握mos二极管基本结构、三种表面状态、c-v特性、平带电压；了解ccd器件；

2.掌握mosfet基本原理，掌握阈值电压的计算及影响因素；

3.了解电流-电压方程推导过程，掌握mosfet的种类及亚阈值区的

概念； 4.短沟道效应、cv及ce理论； 5.mos反相器的原理和闩锁

效应； 6.t和soicmos结构。第七章、mesfet及相关器件

金属-半导体接触的能带图及肖特基势垒理论； 1.mesfet基本器件

结构及工作原理；

2.mesfet电流-电压方程推导及截止频率的概念；

3.了解modfet的

基本原理。

第八章、微波二极管、量子效应和热电子器件 1.熟悉两端口微波半

导体器件的种类；