“半导体物理学”课程教学实践与探索

就 教材 的 内 容 来 看 ， 半 导 体 物 理 学 ” 论 性 “ 理 强， 包括 大量 公式 及推 导等 ， 容易 使学 生产 生畏惧 心 理， 如何 引起 学生 对这 门课 的兴趣 ， 变他们 对 教材 改 整 体感 觉枯燥 的 印象非 常关 键 。第 一 堂课上 就将 培 养学 生 的学 习兴 趣 作 为 首 要 任 务 。Ｐ—ｎ结 是 半 导 体器 件结 构 的基 本 组 成 部分 ， 构成 了大 部 分 半 导 它 体器 件 ， 如整流 器 ， 发光管 ， 光器 ， 激 晶体 管 ， 调制器 ，
一
很重 要 的概念 ， 表征 了一 个 半 导体 系 统 中电子 的 它 填充 水平 。大 部分 教材 中有关 ｎ型半导 体 的载流子 浓度 一节 的编 排顺序 是先 利用 杂质 半导体 的电 中性
条件 得到一 个包 含 费米 能 的表 达 式 ， 分低 温 弱 电 后
个 大致 的 了解 。此外 ， 导体 材 料 的应 用 非 常广 半
效 性。
关键词 ： 导体 物理 学 半 中图分 类号 ： ４ Ｇ６ ２
课程教 学
教 学方法
教学实践
有效性
文献标识码 ： Ａ
一
、
引 言
增强 学生 的学 习兴 趣 ， 学 生 充分 认 识 到 本课 程 的 使 基础性 与 重要性 。此 外 ， 所 学理 论 知 识 多 与开 设 将 的半导 体 实验相 联 系 ， 问几个 为什 么 ， 大 限度地 多 最 激 发学 生 的求知 欲 ， 强 学 生 的 学 习兴 趣 。如 在 讲 增
检测 器 ， 电池 等 的基本 单 元 。为 了提 高 学 生 的 学 光
理 思想 难理 解 ， 琐 的数 学 分 析 有 时 也 起 到 了 “ 繁 推 波 逐澜 ” 的作 用 。如 果在 教 学 中教 师 能适 当地 把 物 理 思想 和数 学分 析过 程 分 开 ， 同学 们就 有 可 能 分解
业 和将 来 的发 展 。如 何 在 有 限 的教 学 课 时 内提 高 “ 半导 体物 理学 ” 程 教学 的有 效性 ， 课 就成 为 一个 很
有意义 的问题 。
授半导体材料的寿命 时， 可结合半导体少子寿命的 实 验提 出 问题 ： 为什 么 要 测 量 载 流子 的寿 命 ？并及 时向大 家介绍 ： 半 导体 的不 同区 域 中分 别 掺 人施 在 主 和受 主杂质 ， 用深 能级杂 质控 制载 流子 的寿命 ， 利 在某 些器 件 中要求 载 流 子有 较 长 的寿命 ， 如光 电 例 池， 激光器等 ， 而在有些器件中则要求较短的载流子 寿命 ， 如快速 开关 。 例 正确 处理 物理模 型 与数学 分析 之 问的关 系也很 重要 。人说 数理 不 分 家 ， 一 点在 半 导 体 物理 学 的 这
第１ ０卷 增 刊
２１ ０ ０年 ７月
广 东 工 业 大 学 学 报 （ 会 科学 版 ） 社
Ｊ ｕ ｎ ｏ ａ ｇ ｏ ｇＵ ｉｅｓ ｙｏ ｅｈ ｏｏｙ（ ｏｉｌ ｃｅ ｃｓＥ ｉｏ ｏｒ￣ ｆ Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｎｖ ｒｉ ｆＴ ｃｎ ｌｇ Ｓｃａ ｉ ｅ ｄｔ ｎ） ｔ Ｓ ｎ ｉ
Ｖｏ ．１ ｐ ｌ １ ０ Ｓｕ ｐ Ｊ １２ ０ ｕ． Ｏｌ
“ 半导 体 物 理 学 ＂ 程 教 学 实践 与探 索 术 课
刘秋香 王银 海 赵 韦人 罗俊 丰
（广 东工业 大学物理与光电工程学院 ， 广东 广州 ， １０ ６ ５００ ） 摘 要 ：文章基 于“ 半导体物理 学” 课程 的特 点， 分析 了如何 从教 学环节 入手 进行课 程教 学， 而提 高教 学 的有 从
泛 ， 用这 一特 点 ， 利 教学 中注 意 随 时 结合 应 用 实 例 。 如半导 体在 照 明上 的应 用 ， 在制 冷业 上 的应 用 等 ， 增
离区 、 中间电离 区 、 电离 区 、 渡 区 以及 高温 本 征 强 过
强教学 内容的现代化气息 ， 扩大学生的知识面 ， 有效
收稿 日期 ：０００ －０ ２ １－３２
Leabharlann Baidu
激发区等几个不 同的温度 区间进行 近似处 理与讨
本文为 ２ ０ ０ ８年广 东工 业大 学高 教研 究 基金 项 目“ 导体 物理 课程 研 究 型教 学模 式探 索研 究”的成果 之 一 ； 目编 号 ： 半 项
２ ０８Ｅ２１。 ０
作者简介 ： 刘秋香 （９ ０） 女， １７ ・ ， 汉族 ， 教授 ， 博士 ； 主要研 究方 向： 能材料 的生长 与性 能研 究。 功
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教 学改革 ：
“ 半导体物理学” 课程教学实践与探索
学 习中体 现得尤 其 突 出。教 学 中 ， 理 思 想 固然 很 物 重要 ， 而数 学是 一个不 可 缺少 的手段 ， 尤其 是近 似处
理 很多 。学 生在 学 习 中感 觉 难 ， 时 并 不完 全 是 物 有
二、 从教学环节入手 ， 提高教学 的有效性
１ 多方 位培 养学 生的 学 习兴趣 ．
学 习上 的难 点 ， 物 理 和数 学 两 方 面 寻找 攻 克 的途 从
径， 各个 击破 ， 而不 是 笼 统 地认 为很 难 ， 又 不 知道 但
到底 难在 哪个 环节 。半 导体 物理 中费米 能级 是一个
习兴趣 ， 师可 以 以 Ｐ—ｎ结为 核心将 教材 中各 章节 教 内容 有机结 合起 来 ， 学 生从 宏 观 上 对 所 学 内容 有 让
“ 导体 物理学 ” 微 电子 学 、 半 是 电子 科 学 与技 术 等专业 的重要 专业 基 础课 。课 程 集 基 础 性 、 论 性 理
以及专业性于一体 ， 为工科毕业生从事微电子、 集成 电路 设计 、 电子 、 光 电子材 料及 其相 关学 科 的科学 研 究奠 定扎 实 的理 论 与实践 基础 。半 导体 物理 学课 程 学 习直接关 系 到后续 课程 的学 习效 果 以及学 生 的就