半导体器件物理重要知识点PPT课件
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Ø 理解电流集聚效应和基区宽度调变效应。
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第三章 双极结性晶体管
Ø掌握概念：频率响应、共基极截止频率、共发射极截止频率、特征频率 （带宽）、基区渡越时间 Ø导出基区渡越时间公式。 Ø解释科尔克效应。 Ø了解晶体管的开关特性。 Ø熟悉晶体管穿通机制。
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6
第四章 金属半导体结
Ø 了解金属—半导体接触出现两个最重要的效应
要成分。
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第二章 PN结二极管
Ø了解产生隧道电流的条件。 Ø画出能带图解释隧道二极管的I－V特性。 Ø了解隧道二极管的特点和局限性。 Ø掌握概念：耗尽层电容、求杂质分布、变容二极管。 Ø掌握C－V关系及其应用。 Ø概念：交流导纳 扩散电导 扩散电阻 扩散电容 等效电路 Ø了解二极管的开关特性。 Ø掌握二极管的击穿机制。
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10
第八章 半导体太阳电池和光电二极管
Ø掌握概念：光生伏打效应、暗电流。 Ø理解光生电动势的产生。 Ø画出理想太阳电池等效电路图。 Ø根据电池等效电路图写出了太阳电池的I－V特性方程。 Ø了解太阳电池的I-V特性曲线，解释该曲线所包含的物理意义。 Ø画出实际太阳电池等效电路图根据等效电路图写出I－V特性方程。 Ø掌握概念：转换效率、占空因数。 Ø导出太阳电池的最大输出功率公式。 Ø了解光产生电流和收集效率。
电势差和耗尽层宽度。 Ø 掌握反偏压下突变结，耗尽层宽度公式。
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第二章 PN结二极管
Ø 了解理想PN结基本假设及其意义。 Ø 导出长PN结和短PN结少子分布表达式。 Ø 掌握Shockley公式。 Ø 解释理想PN结反向电流的来源。 Ø 画出正、反偏压下PN结少子分布、电流分布和总电流示意图。 Ø 理解并掌握概念：正偏复合电流、反偏产生电流。 Ø 理解低偏压下复合电流占优，随着电压增加扩散电流越来越成为主
.Βιβλιοθήκη Baidu
4
第三章 双极结性晶体管
Ø 理解理想双极结型晶体管的基本假设及其意义。 Ø 写出发射区、基区、集电区少子满足的扩散方程并解之求出少子分
布。 Ø 掌握正向有源模式基区输运因子公式。 Ø 掌握正向有源模式基区电子电流公式。 Ø 了解E－M方程中四个参数的物理意义 Ø 根据E－M方程写出四种模式下发射极电流和集电极电流表达式。 Ø 理解并记忆BJT四种工作模式下的少子分布边界条件 Ø 画出BJT四种工作模式下少子分布示意图。 Ø 了解缓变基区晶体管基区输运因子的计算。
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第六章 金属-氧化物-半导体场效应晶体管
Ø 了解理想MOS结构基本假设及其意义。
Ø 根据电磁场边界条件导出空间电荷与电场的关系。
Ø 掌握载流子积累、耗尽和反型和强反型的概念。
Ø 正确画出流子积累、耗尽和反型和强反型四种情况的能带图。
Ø 导出反型和强反型条件。
Ø 掌握理想MOS系统的电容—电压特性。
Ø 导出耗尽层宽度和归一化MOS电容表达式。
Ø 掌握沟道电导公式。
Ø 掌握阈值电压公式。
Ø 了解在二氧化硅、二氧化硅－硅界面系统存在的电荷及其主要性质。
Ø 掌握实际阈值电压的公式及各项的意义。
Ø 导出萨支唐方程。
Ø 理解夹断条件的物理意义。
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9
第六章 金属-氧化物-半导体场效应晶体管
Ø掌握交流小信号参数并导出线性导纳和饱和区跨导表达式。 Ø指出提高工作频率或工作速度的途径。 Ø掌握场效应晶体管的类型。
Ø 导出电流－电压特性〔李查德－杜师曼方程〕。
Ø 了解MIS肖特基二极管工作原理。
Ø 掌握结型二极管相比肖特基势垒二极管的主要特点。
Ø 了解肖特基势垒二极管的主要应用。
Ø 掌握欧姆接触概念和形成欧姆接触的条件。
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7
第五章 结型场效应晶体管与MS场效应晶体管
Ø 画出JFET的基本结构示意图 。 Ø 熟悉JFET的基本工作原理。 Ø 熟悉沟道夹断、漏电流饱和、夹断电压等概念。 Ø 掌握理想JFET的基本假设及其意义。 Ø 导出夹断前JFET的I－V特性方程。 Ø 深入理解沟道夹断和夹断电压的含义。 Ø 掌握线性区条件和I－V特性。 Ø 掌握饱和区条件和I－V特性。 Ø 掌握沟道长度调制效应。 Ø 掌握GaAs MESFET的突出特点。 Ø 掌握JFET和MESFET的主要类型。
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12
第八章 发光二极管
Ø 掌握辐射复合和非辐射复合的概念和机制。 Ø 了解LED基本结构、工作过程和特性参数，了解各种不同类型LED。 Ø 理解等电子陷阱复合，解释等电子陷阱复合能提高半导体材料的发光
效率的原因。 Ø 解释各种俄歇过程。 Ø 画出能带图说明LED的发光机制。 Ø 掌握LED外量子效率和内量子效率概念。
Ø 画出热平衡情况下的肖特基势垒能带图。
Ø 掌握肖特基势垒、内建电势差和空间电荷区宽度计算公式 。
Ø 画出加偏压的的肖特基势垒能带图，解释肖特基势垒二极管的整流特性。
Ø 理解界面态和镜像力对肖特基势垒高度的影响。
Ø 掌握概念：表面势、热电子、热载流子二极管、里查森常数、有效里查森
常数。
Ø 导出半导体表面载流子浓度表达式。
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第八章 半导体太阳电池和光电二极管
Ø掌握提高提高太阳电池效率的主要措施。 Ø了解光电二极管的工作原理。 Ø了解P-I-N光电二极管的工作原理的基本结构、能带图和工作原理。 Ø了解P-I-N光电二极管中。 Ø掌握概念：量子效率、响应度、响应速度。 Ø列出光电二极管与太阳电池的三个主要不同之处。
第二章 PN结二极管
Ø 掌握下列名词、术语和基本概念：PN结、突变结、线性缓变结、单 边突变结、空间电荷区、耗尽近似、中性区、内建电场、内建电势 差、势垒、正向注入、反向抽取、扩散近似。
Ø 分别采用费米能级和载流子漂移与扩散的观点解释PN结空间电荷区 （SCR)的形成。
Ø 正确画出热平衡和加偏压PN结的能带图。 Ø 利用中性区电中性条件导出空间电荷区内建电势差公式。 Ø 了解Poisson方程求解单边突变结结SCR内建电场、内建电势、内建
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3
第三章 双极结性晶体管
➢ 了解晶体管的基本结构及其制作工艺。 ➢ 掌握四个概念：注射效率、基区输运因子、共基极电流增益、共
发射极电流增益 ➢ 了解典型BJT的基本结构和工艺过程。 ➢ 掌握BJT的四种工作模式。 ➢ 画出BJT电流分量示意图，写出各极电流及其相互关系公式。 ➢ 分别用能带图和载流子输运的观点解释BJT的放大作用。 ➢ 解释理想BJT共基极连接和共发射极连接的输出特性曲线。
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第三章 双极结性晶体管
Ø掌握概念：频率响应、共基极截止频率、共发射极截止频率、特征频率 （带宽）、基区渡越时间 Ø导出基区渡越时间公式。 Ø解释科尔克效应。 Ø了解晶体管的开关特性。 Ø熟悉晶体管穿通机制。
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第四章 金属半导体结
Ø 了解金属—半导体接触出现两个最重要的效应
要成分。
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第二章 PN结二极管
Ø了解产生隧道电流的条件。 Ø画出能带图解释隧道二极管的I－V特性。 Ø了解隧道二极管的特点和局限性。 Ø掌握概念：耗尽层电容、求杂质分布、变容二极管。 Ø掌握C－V关系及其应用。 Ø概念：交流导纳 扩散电导 扩散电阻 扩散电容 等效电路 Ø了解二极管的开关特性。 Ø掌握二极管的击穿机制。
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第八章 半导体太阳电池和光电二极管
Ø掌握概念：光生伏打效应、暗电流。 Ø理解光生电动势的产生。 Ø画出理想太阳电池等效电路图。 Ø根据电池等效电路图写出了太阳电池的I－V特性方程。 Ø了解太阳电池的I-V特性曲线，解释该曲线所包含的物理意义。 Ø画出实际太阳电池等效电路图根据等效电路图写出I－V特性方程。 Ø掌握概念：转换效率、占空因数。 Ø导出太阳电池的最大输出功率公式。 Ø了解光产生电流和收集效率。
电势差和耗尽层宽度。 Ø 掌握反偏压下突变结，耗尽层宽度公式。
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第二章 PN结二极管
Ø 了解理想PN结基本假设及其意义。 Ø 导出长PN结和短PN结少子分布表达式。 Ø 掌握Shockley公式。 Ø 解释理想PN结反向电流的来源。 Ø 画出正、反偏压下PN结少子分布、电流分布和总电流示意图。 Ø 理解并掌握概念：正偏复合电流、反偏产生电流。 Ø 理解低偏压下复合电流占优，随着电压增加扩散电流越来越成为主
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第三章 双极结性晶体管
Ø 理解理想双极结型晶体管的基本假设及其意义。 Ø 写出发射区、基区、集电区少子满足的扩散方程并解之求出少子分
布。 Ø 掌握正向有源模式基区输运因子公式。 Ø 掌握正向有源模式基区电子电流公式。 Ø 了解E－M方程中四个参数的物理意义 Ø 根据E－M方程写出四种模式下发射极电流和集电极电流表达式。 Ø 理解并记忆BJT四种工作模式下的少子分布边界条件 Ø 画出BJT四种工作模式下少子分布示意图。 Ø 了解缓变基区晶体管基区输运因子的计算。
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第六章 金属-氧化物-半导体场效应晶体管
Ø 了解理想MOS结构基本假设及其意义。
Ø 根据电磁场边界条件导出空间电荷与电场的关系。
Ø 掌握载流子积累、耗尽和反型和强反型的概念。
Ø 正确画出流子积累、耗尽和反型和强反型四种情况的能带图。
Ø 导出反型和强反型条件。
Ø 掌握理想MOS系统的电容—电压特性。
Ø 导出耗尽层宽度和归一化MOS电容表达式。
Ø 掌握沟道电导公式。
Ø 掌握阈值电压公式。
Ø 了解在二氧化硅、二氧化硅－硅界面系统存在的电荷及其主要性质。
Ø 掌握实际阈值电压的公式及各项的意义。
Ø 导出萨支唐方程。
Ø 理解夹断条件的物理意义。
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第六章 金属-氧化物-半导体场效应晶体管
Ø掌握交流小信号参数并导出线性导纳和饱和区跨导表达式。 Ø指出提高工作频率或工作速度的途径。 Ø掌握场效应晶体管的类型。
Ø 导出电流－电压特性〔李查德－杜师曼方程〕。
Ø 了解MIS肖特基二极管工作原理。
Ø 掌握结型二极管相比肖特基势垒二极管的主要特点。
Ø 了解肖特基势垒二极管的主要应用。
Ø 掌握欧姆接触概念和形成欧姆接触的条件。
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第五章 结型场效应晶体管与MS场效应晶体管
Ø 画出JFET的基本结构示意图 。 Ø 熟悉JFET的基本工作原理。 Ø 熟悉沟道夹断、漏电流饱和、夹断电压等概念。 Ø 掌握理想JFET的基本假设及其意义。 Ø 导出夹断前JFET的I－V特性方程。 Ø 深入理解沟道夹断和夹断电压的含义。 Ø 掌握线性区条件和I－V特性。 Ø 掌握饱和区条件和I－V特性。 Ø 掌握沟道长度调制效应。 Ø 掌握GaAs MESFET的突出特点。 Ø 掌握JFET和MESFET的主要类型。
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第八章 发光二极管
Ø 掌握辐射复合和非辐射复合的概念和机制。 Ø 了解LED基本结构、工作过程和特性参数，了解各种不同类型LED。 Ø 理解等电子陷阱复合，解释等电子陷阱复合能提高半导体材料的发光
效率的原因。 Ø 解释各种俄歇过程。 Ø 画出能带图说明LED的发光机制。 Ø 掌握LED外量子效率和内量子效率概念。
Ø 画出热平衡情况下的肖特基势垒能带图。
Ø 掌握肖特基势垒、内建电势差和空间电荷区宽度计算公式 。
Ø 画出加偏压的的肖特基势垒能带图，解释肖特基势垒二极管的整流特性。
Ø 理解界面态和镜像力对肖特基势垒高度的影响。
Ø 掌握概念：表面势、热电子、热载流子二极管、里查森常数、有效里查森
常数。
Ø 导出半导体表面载流子浓度表达式。
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第八章 半导体太阳电池和光电二极管
Ø掌握提高提高太阳电池效率的主要措施。 Ø了解光电二极管的工作原理。 Ø了解P-I-N光电二极管的工作原理的基本结构、能带图和工作原理。 Ø了解P-I-N光电二极管中。 Ø掌握概念：量子效率、响应度、响应速度。 Ø列出光电二极管与太阳电池的三个主要不同之处。
第二章 PN结二极管
Ø 掌握下列名词、术语和基本概念：PN结、突变结、线性缓变结、单 边突变结、空间电荷区、耗尽近似、中性区、内建电场、内建电势 差、势垒、正向注入、反向抽取、扩散近似。
Ø 分别采用费米能级和载流子漂移与扩散的观点解释PN结空间电荷区 （SCR)的形成。
Ø 正确画出热平衡和加偏压PN结的能带图。 Ø 利用中性区电中性条件导出空间电荷区内建电势差公式。 Ø 了解Poisson方程求解单边突变结结SCR内建电场、内建电势、内建
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第三章 双极结性晶体管
➢ 了解晶体管的基本结构及其制作工艺。 ➢ 掌握四个概念：注射效率、基区输运因子、共基极电流增益、共
发射极电流增益 ➢ 了解典型BJT的基本结构和工艺过程。 ➢ 掌握BJT的四种工作模式。 ➢ 画出BJT电流分量示意图，写出各极电流及其相互关系公式。 ➢ 分别用能带图和载流子输运的观点解释BJT的放大作用。 ➢ 解释理想BJT共基极连接和共发射极连接的输出特性曲线。