一、课程的性质和目的
课程性质:本课程是为高等工科院校 “电子科学与技术”、 “微电子科学与工程”等专业学生开设的一门重要的专业课。
目的:通过本课程的学习,掌握和了解新型微纳电子材料的光电性质、纳米硅基CMOS器件、新型光电子器件以及半导体量子器件的基本原理、基本结构和工艺技术。
二、课程教学内容和基本要求
本课程内容新颖,紧贴前沿,采用国内外最新的相关研究、重要文献和参考书作为电子教材。 本课程较为系统地介绍了目前微纳电子材料和器件的主要理论基础、实验研究现状以及应用。
课程教学形式包括:线上自学、在线互动等。在线上学习的之外应当保证一定量的线下自学活动。
课程教学内容包括:纳米技术简介、纳米电子器件概述、纳米硅基器件、光电子材料和器件、半导体量子器件、未来的纳米电子器件等。
第一讲 纳米技术简介
绪论和纳米材料概述
电子的波粒二象性
固体电子学基础 (一)
第二讲 光电效应
光量子的概念和光电效应
实物粒子的波动性——德布罗意关系
第三讲 纳米电子材料和器件
纳米电子材料
纳米电子材料的基本特性
半导体纳米材料的带隙
第四讲 纳米加工和纳米显微术
扫描隧道显微镜和纳米加工
纳米显微术
TEM制样
扫描电子显微镜的成像
SEM图像分析
第五讲 光电子材料和器件
光电子学基本原理
光与电子相互作用的量子解释
第六讲 量子点器件
3 量子点的特性
2 量子点的制备方法
1 量子点和量子点器件
单元测验——量子点
单元作业——量子点
第七讲 微纳材料中的电子
微纳材料的结构
电子的运动
电子的能级
电子的局域化运动
第八讲 半导体激光器
辐射复合与非辐射复合
半导体激光器
激光产生的条件
为什么四能级系统比三能级系统更易实现粒子数反转?
LED发光机理
微纳材料加工工艺举例
现代CMOS加工工艺
低维纳米材料
第九讲 纳米CCD器件技术
CCD图像传感器
CCD的色彩记录机制
CCD的性能指标和工作类型
CCD的混色原理
CCD的电荷储存机理
第十讲 新型半导体量子器件
库仑阻塞
单电子器件
单光子探测
库仑阻塞
第十一讲 柔性电子材料和OLED
柔性电子材料和OLED简介
OLED的特性和应用
第十二讲 微纳电子器件的未来
新型纳米材料和器件
纳米科技前景展望