北大半导体物理学教学大纲

半导体物理学教学大纲中文名称：半导体物理学周学时：4英文名称：PhysicsofSemiconductors学分：3课程类别：专业基础课历史沿革：半导体物理是半导体科学技术学科的基础，起源于上个世纪五十年代，是黄昆等老一辈科学家根据科学发展的需要1955在北京大学创办“五校”（北京大学、复旦大学、南京大学、东北人民大学和厦门大学）联合半导体物理专门化。黄昆、谢希德教授合作主讲“半导体物理”课程并著有“半导体物理学”著作。在此之后，随着半导体技术的迅猛发展，半导体专业逐步发展成为半导体专业（物理系），微电子专业（信息学院）等学科。在北京大学，半导体物理学是微电子系和物理系半导体与固体物理专业的一门专业必修基础课，同时也是物理系本科生的专业选修科。从1956年在北京大学开创半导体物理课程以来，在黄昆先生的领导和培养下，北京大学成长出一代又一代半导体物理专业教师。我们坚信，在我们的努力下这一专业定会不断发展和创新。教学内容：本课程系统讲述半导体物理的基础理论、概念和方法及其应用，内容主要涵盖了与Si集成电路技术相关的半导体材料和器件物理基础及其应用，包括：半导体的基本性质、平衡态半导体的物理基础、非平衡半导体中载流子的运动规律、半导体PN结、金属/半导体接触与异质结、半导体MOS结构等。通过本课程的学习，要求学生掌握半导体物理的基础理论、概念和方法，学会运用半导体物理理论分析、处理和解决微电子学相关领域实际问题的技能和方法。一、授课进度主要内容学时第一章概述2第二章半导体的基本性质8介绍半导体的晶体结构、半导体结合的性质、半导体的能带、半导体的导电机制等；第三章平衡态半导体的物理基础8介绍本征半导体和本征费米能级、非本征半导体、费米能级、重掺杂半导体、能级杂质等；第四章非平衡半导体中载流子的运动规律10介绍载流子漂移运动、扩散运动、载流子的迁移率、过剩载流子、准费米能级、半导体中的基本物理方程等；第五章半导体的PN结10介绍半导体平衡PN结的能带图、偏置PN结及其IV特性、PN结电容、PN结击穿等；第六章金属和半导体接触与异质结10介绍金属/半导体接触、肖特基二极管及其IV特性、M/S的欧姆接触、半导体异质结等；第七章半导体的MOS结构10介绍理想的MOS结构、MOS结构的CV特性、非理想（实际）MOS结构等。二、授课方式课堂讲授为主，辅以习题和讨论课。成绩评定期末考试成绩为主（60－70%）；期中与平时课堂考察、作业和出勤情况（30－40%）。