半导体物理课程 西安电子科技大学

  • 名称:半导体物理课程 西安电子科
  • 分类:大学理工  
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  • 时间:2021/4/27 20:42:17

本课程围绕半导体物理基础理论和半导体主要性质,共分为四部分,七章。前两章为第一部分,介绍半导体物理的基础知识,包括半导体的晶体结构、量子力学初步概要、价键模型、半导体的电子结构;第二部分由两章组成,分别定性、定量阐述半导体中的载流子;第三部分由一章构成,描述三维半导体中的电输运;第四部分讨论半导体的结,阐述金属-半导体的接触、半导体表面效应和MIS结构。同时为大家带来一系列习题的解析。

1.半导体中的电子状态 半导体的晶格结构和结合性质;半导体中的电子状态和能带;半导体中电子的运动、有 效质量;本征半导体的导电机构、空穴;回旋共振;硅和锗的能带结构;Ⅲ–Ⅴ族化合物半 导体的能带结构;Ⅱ–Ⅵ族化合物半导体的能带结构;Si1-xGex 合金的能带;宽禁带半导体 材料。 2.半导体中杂质和缺陷能级 硅、锗晶体中的杂质能级;Ⅲ–Ⅴ族化合物中的杂质能级;氮化镓、氮化铝、碳化硅中 的杂质能级;缺陷、位错能级。 3.半导体中载流子的统计分布 状态密度;费米能级和载流子的统计分布;本征半导体的载流子浓度;杂质半导体的载 流子浓度;一般情况下的载流子统计分布;简并半导体;电子占据杂质能级的概率。 4.半导体的导电性 载流子的漂移运动和迁移率;载流子的散射;迁移率与杂质浓度和温度的关系;电阻率 及其与杂质浓度和温度的关系;玻耳兹曼方程、电导率的统计理论;强电场下的效应、热载 流子;多能谷散射、耿氏效应。

5.非平衡载流子 非平衡载流子的注入与复合;非平衡载流子的寿命;准费米能级;复合理论;陷阱效应; 载流子的扩散运动;载流子的漂移扩散,爱因斯坦关系式;连续性方程式;硅的少数载流子 寿命与扩散长度。 6.pn 结 pn 结及其能带图;pn 结电流电压特性;pn 结电容;pn 结击穿;pn 结隧道效应。 7.金属和半导体接触 金属半导体接触及其能级图;金属半导体接触整流理论;少数载流子的注入和欧姆接触。 8.半导体表面和 MIS 结构 表面态;表面电场效应;MIS 结构的 C–V 特性;硅–二氧化硅系统的性质;表面电导 及迁移率;表面电场对 pn 结特性的影响。 9.半导体异质结构 半导体异质结及其能带图;半导体异质 pn 结的电流电压特性及注入特性;半导体异质 结量子阱结构及其电子能态与特性;半导体应变异质结构;GaN 基半导体异质结构;半导 体超晶格。 10.半导体的光学性质和光电与发光现象 半导体的光学常数;半导体的光吸收;半导体的光电导;半导体的光生伏特效应;半导 体发光;半导体激光;半导体异质结在光电子器件中的应用。 11.半导体的热电性质 热电效应的一般描述;半导体的温差电动势率;半导体的珀耳帖效应;半导体的汤姆逊 效应;半导体的热导率;半导体热电效应的应用。