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XuetangX

半导体物理

via XuetangX

Overview

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       半导体物理是一门与我们日常生活密切相关的学科。从智能手机、电脑到太阳能电池、

LED照明,几乎所有现代科技产品都依赖于半导体技术。如果你对电子设备的工作原理、

芯片设计、甚至是新能源领域的应用有兴趣,

那么半导体物理将为你提供理解这些技术的基本框架和深刻见解。学习这门课程,不仅

能够帮助你理解现代科技的核心原理,还能为你未来在电子、信息、通信、能源等多个

领域的学术研究或职业发展打下坚实基础。

      该课程主要围绕半导体材料的物理特性以及它们在各类电子器件中的应用展开。主

包含半导体材料的基本知识:包括晶体结构、能带理论、载流子生成与输运等基础物理

概念,p-n结与半导体器件的工作原理。

     通过该门课程的学习,同学们将:

理解核心理论:掌握半导体物理的基本理论,理解能带、载流子行为、p-n结等重要概

念,为深入学习其他电子技术打下坚实基础。

培养分析能力:能够分析和解释半导体器件(如二极管、晶体管、太阳能电池等)的工

作原理,提升解决实际问题的能力。

拓展职业方向:掌握半导体技术的基本应用,将有助于你进入半导体行业、电子产品设

计、光电技术、新能源技术等领域工作。无论是在科研机构、技术公司,还是在高科技

企业,掌握半导体物理的专业知识都是你职业发展的有力支持。

创新思维的培养:半导体物理涉及的多学科交叉知识(如材料科学、电子工程、物理学

等)将激发你的创新思维,助力你在未来的技术创新中找到自己的突破点。

Syllabus

  • 第0章 半导体物理先导知识 固体物理基础
    • 第1节 晶体结构的周期性
    • 第2节 一些晶格举例
    • 第3节 晶面、晶向和它们的标志
    • 第4节 倒格子
  • 第0章 半导体物理先导知识 量子力学基础
    • 第1节 德布罗意假设 电子衍射实验
    • 第2节 描述微观粒子的波函数
    • 第3节 薛定谔方程
    • 第4节 量子力学对氢原子处理的一些重要结果
    • 第5节 导论
    • 第6节 半导体物理课程介绍
  • 第1章 半导体中的电子状态
    • 第1节 半导体的晶格结构和结合性质
    • 第2节 原子的能级和晶体的能带
    • 第3节 半导体中电子的运动 有效质量
    • 第4节 导体、半导体、绝缘体的能带
    • 第5节 本征半导体的导电机构 空穴
    • 第6节 k空间等能面
    • 第7节 回旋共振
    • 第8节 硅和锗的能带结构
    • 第9节 III-V族化合物半导体的能带结构
    • 第10节 II—V族化合物半导体的能带结构
    • 第11节 宽禁带半导体材料
  • 第2章 半导体中杂质和缺陷能级
    • 第1节 硅、锗晶体中的杂质能级
    • 第2节 施主能级、受主能级
    • 第3节 浅能级杂质电离能的计算
    • 第4节 杂质的补偿作用
    • 第5节 深能级杂质、Ⅲ-Ⅴ族化合物中的杂质能级、缺陷、位错能级
  • 第3章 半导体中载流子的统计分布
    • 第1节 状态密度
    • 第2节 费米能级和载流子的统计分布
    • 第3节 本征半导体的载流子浓度
    • 第4节 杂质半导体的载流子浓度
    • 第5节 一般情况下的载流子统计分布
    • 第6节 简并半导体
  • 第4章 半导体的导电性
    • 第1节 载流子的漂移运动和迁移率
    • 第2节 载流子的散射
    • 第3节 迁移率与杂质浓度和温度的关系
    • 第4节 电阻率与杂质浓度和温度的关系、欧姆定律的偏离
  • 第5章 非平衡载流子
    • 第1节 非平衡载流子的注入与复合
    • 第2节 非平衡载流子的寿命
    • 第3节 准费米能级
    • 第4节 复合理论
    • 第5节 陷阱效应
    • 第6节 载流子的扩散运动
    • 第7节 载流子的漂移扩散,爱因斯坦关系式
    • 第8节 连续性方程式
  • 第6章 PN结
    • 第1节 PN结中的杂质分布
    • 第2节 PN结电压电流特性
    • 第3节 PN结电容
    • 第4节 PN结击穿
    • 第5节 PN结电容来源
  • 第7章 金属与半导体接触
    • 第1节 金属半导的接触及其能级图
    • 第2节 金属半导体接触整流理论
    • 第3节 少数载流子的注入与欧姆接触
  • 第8章 半导体表面与MIS结构
    • 第1节 表面态
    • 第2节 表面电场效应
    • 第3节 MIS结构的C-V特性
    • 第4节 硅-二氧化硅系统的性质
    • 第5节 表面电导及迁移率
    • 第6节 表面电场对PN节特性影响

Taught by

Anqing Normal University

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