【正文】 作為一名教師，通常需要準(zhǔn)備好一份教案，編寫教案助于積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。那么我們?cè)撊绾螌懸黄^為完美的教案呢？以下是小編為大家收集的教案范文，僅供參考，大家一起來(lái)看看吧。物理學(xué)教學(xué) 物理學(xué)教案篇一關(guān)于教案的幾點(diǎn)說(shuō)明: 教案的基本內(nèi)容:包括課程的課程重點(diǎn),課程難點(diǎn),基本概念,基本要求,參考資料,思考題和自測(cè)題,:采用高等學(xué)校工科電子類(電子信息類)規(guī)劃教材《半導(dǎo)體物理學(xué)》,由劉思科,朱秉升,如全國(guó)高等學(xué)校優(yōu)秀教材獎(jiǎng),電子類專業(yè)優(yōu)秀教材特等獎(jiǎng),(書目)葉良修(北大)《半導(dǎo)體物理學(xué)》 劉文明(吉大)《半導(dǎo)體物理學(xué)》 顧祖毅(清華)《半導(dǎo)體物理學(xué)》格羅夫(美)《半導(dǎo)體器件物理與工藝》 王家驊(南開)《半導(dǎo)體器件物理》 施敏()《半導(dǎo)體器件物理》 施敏()《現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理》目錄第一章 半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)167。 晶體結(jié)構(gòu)預(yù)備知識(shí),半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu) 167。 半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)167。 電子在周期場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)——能帶論167。 半導(dǎo)體中電子(在外力下)的運(yùn)動(dòng),有效質(zhì)量,空穴 167。 半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu) 167。 回旋共振 167。 硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu) 167。 化合物半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu) 第二章 半導(dǎo)體中雜質(zhì)和缺陷能級(jí) 167。 硅,鍺晶體中的雜質(zhì)能級(jí) 167。 化合物半導(dǎo)體中的雜質(zhì)能級(jí) 167。 半導(dǎo)體中的缺陷能級(jí)(defect levels)第三章 半導(dǎo)體中熱平衡載流子的統(tǒng)計(jì)分布 167。 載流子的統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)及能量狀態(tài)密度 167。 導(dǎo)帶電子濃度和價(jià)帶空穴濃度 167。 本征半導(dǎo)體的載流子濃度 167。 雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度 167。 一般情況下地載流子統(tǒng)計(jì)分布 167。 簡(jiǎn)并半導(dǎo)體 第四章 半導(dǎo)體的導(dǎo)電性 167。 載流子的漂移運(yùn)動(dòng),遷移率 167。 載流子的散射167。 遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系 167。 電阻率及其與雜質(zhì)濃度的關(guān)系 167。 強(qiáng)電場(chǎng)效應(yīng),熱載流子 167。 耿氏效應(yīng),多能谷散射 第五章 非平衡載流子 167。 非平衡載流子的注入 167。 非平衡載流子的復(fù)合和壽命 167。 準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí) 167。 復(fù)合理論 167。 陷阱效應(yīng) 167。 載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)167。 載流子的漂移運(yùn)動(dòng),愛因斯坦關(guān)系 167。 連續(xù)性方程及其應(yīng)用 第六章 p–n結(jié)167。 p–n結(jié)及其能帶圖 167。 p–n結(jié)電流電壓特性 167。 p–n結(jié)電容 167。 p–n結(jié)擊穿 167。(*)p–n結(jié)隧道效應(yīng)第一章 半導(dǎo)體中的電子狀態(tài) 167。 晶體結(jié)構(gòu)預(yù)備知識(shí) 半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu) ◆本節(jié)內(nèi)容:14學(xué)時(shí) 微14學(xué)時(shí)）（光 (有關(guān)的名詞)格點(diǎn):空間(一維或多維)點(diǎn)陣中的點(diǎn)(結(jié)點(diǎn))晶列:通過(guò)任意。兩格點(diǎn)所作的(晶列上有一系列格點(diǎn))晶向:在坐標(biāo)系中晶列的方向(確定晶向的方法待定)用晶向指數(shù)表示。如[110].晶面:,其中任意兩晶面上的格點(diǎn)排列是相同的,(密勒指數(shù))表示,如(111),(100)…… 反映晶體周期性的重復(fù)單元,有兩種選取方法: 在固體物理學(xué)中——選取周期最小的重復(fù)單元,——由對(duì)稱性取選最小的重復(fù)單元,即晶胞(單胞)基矢:確定原胞(晶胞)(晶胞)以基矢為周期排列,因此,:以(布拉菲)原胞(或晶胞)的基矢為坐標(biāo)軸——晶軸 格矢:在固體物理學(xué)中,選某一格點(diǎn)為原點(diǎn)o,任一格點(diǎn)a的格矢 =++，,為晶軸上的投影,取整數(shù)，,(用的較多),選某一格點(diǎn)為原點(diǎn)o,任一格點(diǎn)a的格矢 =++，,為對(duì)應(yīng)晶軸上的投影,取有理數(shù)，,:格矢在相應(yīng)晶軸上投影的稱作晶列指數(shù),并用以表示晶向,表示為[ ],投影為負(fù)值時(shí),:通過(guò)格點(diǎn)作的平面,::在正交坐標(biāo)系中,晶面指數(shù)與晶面指數(shù)相同時(shí), 結(jié)晶學(xué)晶胞: 簡(jiǎn)立方:::::8(頂角)+6(面心)+4(體心)=8個(gè) 如果只考慮晶格的周期性,可用固體物理學(xué)原胞表示: 簡(jiǎn)立方原胞:與晶胞相同,:為棱長(zhǎng)a的簡(jiǎn)立方,:為棱長(zhǎng)a的菱立方,由面心立方體對(duì)角線的。兩個(gè)原子和六個(gè)面心原子構(gòu)成,:為棱長(zhǎng)a的菱立方,由體對(duì)角線的兩個(gè)原子和六個(gè)面心原子構(gòu)成棱立方,其內(nèi)包含一個(gè)距頂角體對(duì)角線的原子,因此,鍺的晶體結(jié)構(gòu)(金剛石型結(jié)構(gòu))◆課程重點(diǎn):半導(dǎo)體硅,鍺的晶體結(jié)構(gòu)(金剛石型結(jié)構(gòu))及其特點(diǎn)。半導(dǎo)體的閃鋅礦型結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn).◆課程難點(diǎn): ,只強(qiáng)調(diào)晶格的周期性,其最小重復(fù)單元為原胞,例如金剛石型結(jié)構(gòu)的原胞為棱長(zhǎng)a的菱立方,含有兩個(gè)原子。在結(jié)晶學(xué)中除強(qiáng)調(diào)晶格的周期性外,還要強(qiáng)調(diào)原子分布的對(duì)稱性,例如同為金剛石型結(jié)構(gòu),其晶胞為棱長(zhǎng)為a的正立方體,ⅲⅴ族化合物和金剛石型結(jié)構(gòu)一樣,都是由兩個(gè)面心立方晶格套構(gòu)而成,則每個(gè)原胞中只包含兩個(gè)原子,一個(gè)是ⅲ族原子,另一個(gè)是ⅴ族原子.◆基本概念:原胞和晶胞都是用來(lái)描述晶體中晶格周期性的最小重復(fù)單元,原胞只強(qiáng)調(diào)晶格的周期性。而在結(jié)晶學(xué)中,晶胞還要強(qiáng)調(diào)晶格中原子分布的的對(duì)稱性.◆基本要求:記住晶向與晶面的關(guān)系。熟悉金剛石型結(jié)構(gòu)與閃鋅礦型結(jié)構(gòu)晶胞原子的空間立體分布及硅,鍺,砷化鎵晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),晶格常數(shù),原子密度數(shù)量級(jí)(個(gè)原子/立方厘米).167。 ◆本節(jié)內(nèi)容: 1 原子中的電子狀態(tài) 2 晶體中的電子狀態(tài) 3 半導(dǎo)體硅,鍺晶體的能帶 ,鍺原子的電子結(jié)構(gòu) ,鍺晶體能帶的形成 (硅,鍺)的能帶特點(diǎn) ◆課程重點(diǎn): =,氫原子第一玻耳軌道半徑 =,這兩個(gè)公式還可用于類氫原子(今后用到)量子力學(xué)認(rèn)為微觀粒子(如電子)的運(yùn)動(dòng)須用波函數(shù)來(lái)描述, 半導(dǎo)體(硅,鍺)能帶的特點(diǎn): 存在軌道雜化,上能帶稱為導(dǎo)帶,下能帶稱為價(jià)帶低溫下,價(jià)帶填滿電子,導(dǎo)帶全空,高溫下價(jià)帶中的一部分電子躍遷到導(dǎo)帶,(energy gap)稱為禁帶(forbidden band).禁帶寬度取決于晶體種類,導(dǎo)帶,價(jià)帶內(nèi)能級(jí)密度很大,可以認(rèn)為能級(jí)準(zhǔn)連續(xù)◆課程難點(diǎn):原子能級(jí)的簡(jiǎn)并度為(2l+1),若記入自旋,簡(jiǎn)并度為2(2l+1)。注意一點(diǎn),原子是不能簡(jiǎn)并的.◆基本概念:電子共有化運(yùn)動(dòng):原子組成晶體后,由于原子殼層的交疊,電子不再局限在某一個(gè)原子上,可以由一個(gè)原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)原子上去,因而,電子將可以在整個(gè)晶體中運(yùn)動(dòng),因?yàn)楦髟又邢嗨茪由系碾娮硬庞邢嗤哪芰?電子只能在相似殼層中轉(zhuǎn)移.◆基本要求:掌握氫原子能級(jí)公式和氫原子軌道半徑公式。掌握能帶形成的原因及電子共有化運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。掌握硅,鍺能帶的特點(diǎn).167。 電子在周期場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)——能帶論 ◆本節(jié)內(nèi)容: 電子在周期場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 能帶理論的應(yīng)用 ◆課程重點(diǎn): 熟悉晶體中電子的運(yùn)動(dòng)與孤立原子的電子和自由電子的運(yùn)動(dòng)有何不同:孤立原子中的電子是在該原子的核和其它電子的勢(shì)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),自由電子是在恒定為零的勢(shì)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),而晶體中的電子是在嚴(yán)格周期性重復(fù)排列的原子間運(yùn)動(dòng),單電子近似認(rèn)為,晶體中的某一個(gè)電子是在周期性排列且固定不動(dòng)的原子核的勢(shì)場(chǎng)以及其它大量電子的平均勢(shì)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),這個(gè)勢(shì)場(chǎng)也是周期性變化的,:對(duì)于波矢為k的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),自由電子的能量e,動(dòng)量p,波矢k可用以描述自由電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不同的k值標(biāo)志自由電子的不同狀態(tài),自由電子的e和k的關(guān)系曲線,自由電子的能量是連續(xù)能譜,:,得到電子在周期場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)其能量不連續(xù),半導(dǎo)體,絕緣體的導(dǎo)電性.◆課程難點(diǎn): 布洛赫波函數(shù)的意義:晶體中的電子在周期性勢(shì)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)與自由電子的波函數(shù)形式相似,代表一個(gè)波長(zhǎng)為1/k而在k方向上傳播的平面波,不過(guò)這個(gè)波的振幅(x)隨x作周期性的變化,若令(x)為常數(shù),根據(jù)波函數(shù)的意義,在空間某一點(diǎn)找到電子的幾率與波函數(shù)在該點(diǎn)的強(qiáng)度(即||=),||=a,即在空間各點(diǎn)波函數(shù)的強(qiáng)度相等,故在空間各點(diǎn)找到電子的幾率相同,這反映了電子在空間中的自由運(yùn)動(dòng),而對(duì)于晶體中的電子,||=|(x)(x)|,但(x)是與晶格同周期的函數(shù),在晶體中波函數(shù)的強(qiáng)度也隨晶格周期性變化,而是可以從晶胞中某一點(diǎn)自由地運(yùn)動(dòng)到其它晶胞內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn),因而電子可以在整個(gè)晶體中運(yùn)動(dòng),其行為與自由電子相似,布洛赫波函數(shù)中的波矢k與自由電子波函數(shù)的一樣,它描述晶體中電子的共有化運(yùn)動(dòng)狀態(tài),(見講義圖111),要注意圖中特殊點(diǎn)的位置.◆基本概念及名詞術(shù)語(yǔ): 能帶產(chǎn)生的原因: 定性理論(物理概念):晶體中原子之間的相互作用,(量子力學(xué)計(jì)算):電子在周期場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),(energy band)(allowed band):(forbidden band):,滿帶,導(dǎo)帶,(empty band):(filled band):允帶中的能量狀態(tài)(能級(jí))(conduction band):電子未占滿的允帶(有部分電子.)價(jià)帶(valence band):被價(jià)電子占據(jù)的允帶(低溫下通常被價(jià)電子占滿).用能帶理論解釋導(dǎo)體,半導(dǎo)體,絕緣體的導(dǎo)電性: 固體按其導(dǎo)電性分為導(dǎo)體,半導(dǎo)體,絕緣體,,電子的能量變化,其中的能級(jí)已被電子所占滿,在外電場(chǎng)作用下,滿帶中的電子并不形成電流,對(duì)導(dǎo)電沒(méi)有貢獻(xiàn),通常原子中的內(nèi)層電子都是占據(jù)滿帶中的能級(jí),在外電場(chǎng)作用下,電子可從外電場(chǎng)中吸收能量躍遷到未被電子占據(jù)的的能級(jí)去,起導(dǎo)電作用,由于組成金屬的原子中的價(jià)電子占據(jù)的能帶是部分占滿的,即下面是已被價(jià)電子占滿的滿帶(其下面還有為內(nèi)層電子占滿的若干滿帶),亦稱價(jià)帶,中間為禁帶,在外電場(chǎng)作用下并不導(dǎo)電,例如溫度升高或有光照時(shí),滿帶中有少量電子可能被激發(fā)到上面的看到中去,使能帶底部附近有了少量電子,因而在外電場(chǎng)作用下,這些電子將參與導(dǎo)電。同時(shí),滿帶中由于少了一些電子,在滿帶頂部附近出現(xiàn)了一些空的量子狀態(tài),滿帶變成了部分占滿的能帶,在外電場(chǎng)作用下,仍留在滿帶中的電子也能夠起導(dǎo)電作用,滿帶電子的這種導(dǎo)電作用等效于把這些空的量子狀態(tài)看作帶正電荷的準(zhǔn)粒子的導(dǎo)電作用,激發(fā)電子需要很大的能量,在通常溫度下,能激發(fā)到導(dǎo)帶中的電子很少,數(shù)量級(jí)在1ev左右,在通常溫度下已有不少電子被激發(fā)到導(dǎo)帶中去,所以具有一定的導(dǎo)電能力,金剛石的禁帶寬度為6～7ev,它是絕緣體。,: 共價(jià)鍵理論能夠比較簡(jiǎn)單,直觀,較好地解釋晶體的某些性質(zhì).⑴共價(jià)鍵理論主要有三點(diǎn): 晶體的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵,如 si,有可能掙脫束縛成為自由電