半導(dǎo)體物理學(xué)課程教學(xué)大綱(已修改)
2025-06-19 17:11 本頁(yè)面
【正文】 《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程說(shuō)明（一）課程名稱：《半導(dǎo)體物理學(xué)》 所屬專業(yè)：物理學(xué)（電子材料和器件工程方向） 課程性質(zhì)：專業(yè)課 學(xué) 分：4學(xué)分（二）課程簡(jiǎn)介、目標(biāo)與任務(wù)： 《半導(dǎo)體物理學(xué)》是物理學(xué)專業(yè)（電子材料和器件工程方向）本科生的一門必修課程。通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，使學(xué)生掌握半導(dǎo)體物理學(xué)中的基本概念、基本理論和基本規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生分析和應(yīng)用半導(dǎo)體各種物理效應(yīng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)為后繼課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。本課程的任務(wù)是從微觀上解釋發(fā)生在半導(dǎo)體中的宏觀物理現(xiàn)象，研究并揭示微觀機(jī)理；重點(diǎn)學(xué)習(xí)半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)及載流子的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，學(xué)習(xí)半導(dǎo)體中載流子的輸運(yùn)理論及相關(guān)規(guī)律；學(xué)習(xí)載流子在輸運(yùn)過(guò)程中所發(fā)生的宏觀物理現(xiàn)象；學(xué)習(xí)半導(dǎo)體的基本結(jié)構(gòu)及其表面、界面問(wèn)題。（三）先修課程要求，與先修課與后續(xù)相關(guān)課程之間的邏輯關(guān)系和內(nèi)容銜接： 本課程的先修課程包括熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、量子力學(xué)和固體物理學(xué)，學(xué)生應(yīng)掌握這些先修課程中必要的知識(shí)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)為后繼《半導(dǎo)體器件》、《晶體管原理》等課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。（四）教材與主要參考書(shū)：［1］劉恩科，朱秉升，羅晉生. 半導(dǎo)體物理學(xué)（第7版）［M］. 北京：電子工業(yè)出版社. 2011.［2］黃昆,謝希德. 半導(dǎo)體物理學(xué)［M］. 北京：科學(xué)出版社. 2012.［3］（第2版）［M］. 上冊(cè). 北京：高等教育出版社. 2007.［4］S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices (2nd ed.), Wiley, New York, 2006.二、課程內(nèi)容與安排第一章 半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)第一節(jié) 半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)和結(jié)合性質(zhì)第二節(jié) 半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)和能帶第三節(jié) 半導(dǎo)體中電子的運(yùn)動(dòng) 有效質(zhì)量第四節(jié) 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu) 空穴第五節(jié) 回旋共振第六節(jié) 硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu)第七節(jié) IIIV族化合物半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)第八節(jié) IIVI族化合物半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)第九節(jié) Si1xGex合金的能帶第十節(jié) 寬禁帶半導(dǎo)體材料（一）教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配 課堂講授，大約810學(xué)時(shí)。限于學(xué)時(shí)，第810節(jié)可不講授，學(xué)生可自學(xué)。（二）內(nèi)容及基本要求本章將先修課程《固體物理學(xué)》中所學(xué)的晶體結(jié)構(gòu)、單電子近似和能帶的知識(shí)應(yīng)用到半導(dǎo)體中，要求深入理解并重點(diǎn)掌握半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)（導(dǎo)帶、價(jià)帶、禁帶及其寬度）；掌握有效質(zhì)量、空穴的概念以及硅和砷化鎵的能帶結(jié)構(gòu)；了解回旋共振實(shí)驗(yàn)的目的、意義和原理。本章的重點(diǎn)包括單電子近似，半導(dǎo)體的導(dǎo)
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