半导体物理学
半导体物理学
3万+ 人选课
更新日期:2025/04/27
开课时间2024/10/08 - 2025/01/11
课程周期14 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

《半导体物理学》是电子科学与技术专业、微电子科学与工程等专业的基础课程。主要涵盖四个部分的内容,分别是:晶体半导体的基础知识和性质(第1讲至第5讲)、半导体的接触现象(第6讲至第8讲,书中pn结一章作为本课程的补充单元)、半导体的光、热、磁等物理现象(第9讲至第11讲),以及非晶态半导体(第12讲)。

课程由陕西省教学名师,西北大学张志勇教授领衔课程团队打造,以刘恩科等编著的《半导体物理学》(电子工业出版社,第七版)教材为蓝本,通过对其中教学内容的提炼概括,浓缩出数十个知识单元。

     本课程侧重《半导体物理学》中知识点的归纳总结,以及相关概念的梳理;公式的推导则较为简略,主要突出相关物理问题。

课程大纲
半导体中的电子状态和能带
1.1半导体基础知识
1.2原子中的电子状态——能级
1.3晶体中的电子状态——能带1.3.1能带的形成
1.3晶体中的电子状态——能带1.3.2能带论
1.4半导体中电子的运动与有效质量
1.5半导体的导电机构与空穴
1.6回旋共振及常见半导体的能带结构
半导体中的杂质和缺陷能级
2.半导体中的杂质和缺陷能级(上)(杂质的类型;浅能级杂质)
2.半导体中的杂质和缺陷能级(下)(杂质的补偿;深能级杂质;缺陷)
半导体中载流子的统计分布
3.1载流子浓度的表达式—1.状态密度
3.1载流子浓度的表达式—2.分布函数(含非简并半导体)
3.1载流子浓度的表达式—3.一般表达式;基本特征;电中性方程
3.2半导体的载流子浓度与费米能级—1.本征半导体
3.2半导体的载流子浓度与费米能级—2.杂质半导体
3.2半导体的载流子浓度与费米能级—3.杂质补偿半导体
3.3简并半导体
3.4小结
半导体的导电性
4.1载流子的漂移运动和迁移率
4.2载流子的散射及对漂移运动的影响
4.3电阻率与杂质浓度和温度的关系
4.4小结
非平衡载流子
5.1非平衡态与非平衡载流子
5.2复合理论与陷阱效应
5.3非平衡载流子的扩散运动与爱因斯坦关系
5.4连续性方程
5.5小结
金属和半导体的接触
6.1M-S接触的势垒模型
6.2整流接触和欧姆接触
半导体表面与MIS结构
7.1表面电场效应(上)
7.1表面电场效应(下)
7.2表面空间电荷区的基本性质(上)
7.2表面空间电荷区的基本性质(下)
7.3MIS结构的C-V特性(上)
7.3MIS结构的C-V特性(下)
7.4Si-SiO2系统及表面电导
半导体异质结构
8.1半导体异质结的能带结构(上)
8.1半导体异质结的能带结构(下)
8.2异质PN结的I-V特性和注入特性
8.3半导体异质结量子阱及超晶格结构
半导体的光学性质和光电与发光现象
9.1半导体中的光吸收(上)
9.1半导体中的光吸收(下)
9.2半导体的光电导(上)
9.2半导体的光电导(下)
9.3光生伏特效应
9.4半导体发光
半导体的热电性质
10.1半导体的热电效应
10.2半导体的热导率
半导体在磁场中的效应——霍耳效应
11.霍耳效应
非晶态半导体
12.非晶态半导体
补充单元:pn结
S1pn结及其能带图
S2pn结电流电压特性
S3pn结电容效应与击穿特性
S4pn结隧道效应