《半导体材料物理课程设计》课程教学大纲

《半导体薄膜材料设计和制备课程设计》课程教学大纲

课程编号：16212004

总学时数：一周

总学分数：1

课程性质：专业必修课

适用专业：应用物理学

一、课程的任务和基本要求：

（一）课程设置目的

本课程根据半导体薄膜材料生长的物理机制，设计半导体薄膜材料生长工艺，并制备相关材料，是半导体材料制备的基础课程设计。

（二）教学基本要求

1、掌握制备ICPCVD法薄膜材料的工艺和方法；

2、掌握磁控溅射法制备薄膜材料的工艺和方法；

3、掌握溶胶-凝胶法制备薄膜材料的工艺和方法；

4、掌握半导体材料基本表征技术。

二、基本内容和要求：

本课程分三部分，由学生任选一部分内容。

第一部分 ICPCVD法薄膜材料的工艺和方法

ICPCVD等离子体的形成；

ICPCVD制备硅薄膜的化学动力学；

硅薄膜生长的动力学过程控制；

硅薄膜XRD表征。

设计后，应能达到以下要求：

1、熟悉电感耦合产生等离子体的机制;

2、掌握CVD法制备薄膜材料的工艺和方法;

3、掌握薄膜材料的XRD表征方法。

第二部分次控溅射法制备薄膜材料的工艺和方法

用X射线衍射仪对制备的薄膜进行测试，观察上述实验条件改变对薄膜晶体结构的影响；用原子力显微镜对制备的薄膜材料表面进行测试，分析不同实验条件对薄膜形貌的影响；对实验过程和结果进行总结。

设计后，应能达到以下要求：

1. 掌握磁控溅射设备的使用方法；

2．在溅射时保持功率不变，掌握溅射气压对溅射辉光变化的影响关系；

3．在溅射时保持气压不变，掌握溅射功率对溅射辉光变化的影响关系。

第三部分导电氧化物LaNiO3薄膜的制备和表征

1、LaNiO3 (LNO)先体溶液的配置。

2、通过旋转甩胶法（Spin-coating）制备LNO湿膜，在通过快速热处理的方法进行预处理和退火，最后制备出LNO薄膜。

3．使用四探针测试仪测试LNO薄膜的表面电阻率。

设计后，应能达到以下要求：

1、掌握化学溶液方法制备导电氧化物LaNiO3的薄膜。

2、掌握导电氧化物LaNiO3薄膜的导电性能测试方法。

三、实践环节和要求：

本课程主要为实践环节，即采用不同方法制备半导体薄膜。

四、教学时数分配：

第一部分 ICPCVD法薄膜材料的工艺和方法 40学时第二部分磁控溅射法制备薄膜材料的工艺和方法 40学时第三部分导电氧化物LaNiO3薄膜的制备和表征 40学时五、其它项目：无

六、有关说明：

1、教学和考核方式：

本课程为实践课，考核方式为设计报告（含结果）。

2、能力培养要求：

3、与其它课程和教学环节的联系：

先修课程和教学环节：半导体材料物理，薄膜生长。

后续课程和教学环节：

平行开设课程和教学环节：

5、教材和主要参考书目：

（1）教材：自编讲义

（2）主要参考书目：《半导体制造技术》 Michael Quirk著电子工业出版社