西安交通大学半导体物理(含MOS器件)
- 格式:pdf
- 大小:1.09 MB
- 文档页数:8
半导体物理mos结构课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解半导体的基本性质,掌握半导体材料的分类及特点。
2. 学习MOS(金属-氧化物-半导体)结构的原理,了解其工作方式和应用领域。
3. 掌握MOS电容的特性,了解其在集成电路中的作用。
技能目标:1. 能够运用所学知识分析半导体器件的基本原理。
2. 学会使用相关软件或仪器进行MOS结构的模拟和测试,提高实践操作能力。
3. 能够运用所学知识解决实际问题,培养创新思维和团队合作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对半导体物理的兴趣,激发学生探索科学的精神。
2. 增强学生的环保意识,认识到半导体技术在可持续发展中的重要性。
3. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与表达能力。
课程性质:本课程为高二年级物理选修课程,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:高二学生已具备一定的物理知识基础,具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 半导体物理基础:包括半导体的基本性质、能带理论、杂质和缺陷等概念,重点讲解半导体材料的分类及特点。
教材章节:第一章《半导体物理基础》2. MOS结构原理:介绍MOS结构的组成、工作原理及其在集成电路中的应用。
教材章节:第三章《金属-氧化物-半导体(MOS)结构》3. MOS电容特性:分析MOS电容的C-V特性、阈值电压等参数,探讨其在集成电路中的作用。
教材章节:第三章《金属-氧化物-半导体(MOS)结构》4. 实践操作:利用相关软件或仪器进行MOS结构的模拟和测试,观察MOS 电容的特性,培养学生动手能力和实践操作技能。
教学安排与进度:1. 第一周:半导体物理基础(2课时)2. 第二周:MOS结构原理(2课时)3. 第三周:MOS电容特性(2课时)4. 第四周:实践操作(2课时)教学内容确保科学性和系统性,注重理论与实践相结合,通过以上教学安排,使学生全面掌握半导体物理及MOS结构的相关知识。
半导体物理与器件(教学大纲)Semiconductor Physics and Devices课程编码:12330540学分:课程类别:专业基础课计划学时: 48 其中讲课: 48 实验或实践: 0 上机:0适用专业:IC设计、电信推荐教材:尼曼(Donald H.Neamen)著,赵毅强,姚素英。
解晓东译,《半导体物理与器件》(第3版),电子工业出版社,2010参考书目:D. A. Neamen,《Semiconductor Physics and Devices: Basic Principles》,清华出版社,2003R. T. Pierret著,黄如等译,《半导体器件基础》,电子工业出版社,2004刘恩科、朱秉升、罗晋生等,《半导体物理学》,西安交通大学出版社,2004黄昆、谢希德,《半导体物理学》,科学出版社,1958曾谨言,《量子力学》,科学出版社,1981谢希德、方俊鑫,《固体物理学》,上海科学技术出版社,1961课程的教学目的与任务本课程是集成电路专业的重要选修课之一。
本课程较全面地论述了半导体的一些基本物理概念、现象、物理过程及其规律,并在此基础上选择目前集成电路与系统的核心组成部分,如双极型晶体管(BJT)、金属-半导体场效应晶体管(MESFET)和MOS场效应晶体管(MOSFET)等,作为分析讨论的主要对象来介绍半导体器件基础。
学习和掌握这些半导体物理和半导体器件的基本理论和分析方法,为学习诸如《集成电路工艺》、《集成电路设计》等后续课程打下基础,也为将来从事微电子学的研究以及现代VLSI与系统设计和制造工作打下坚实的理论基础。
课程的基本要求本课程要求学生掌握半导体物理和半导体器件的基本概念和基本规律,对于基础理论,要求应用简单的模型定性说明,并能作简单的数学处理。
学习过程中,注意提高分析和解决实际问题的能力,并重视理论与实践的结合。
本课程涉及的物理概念和基本原理较多,为了加深对它们的理解,在各章节里都给学生留有一些习题或思考题,这些题目有的还是基本内容的补充。
《半导体物理》教学大纲课程名称:半导体物理学英文名称:Semiconductor Physics课程编号:课程类别:专业选修课使用对象:应用物理、电信专业本科生总学时: 48 学分: 3先修课程:热力学与统计物理学;量子力学;固体物理学使用教材:《半导体物理学》刘恩科等主编,电子工业出版社出版一、课程性质、目的和任务本课程是高等学校应用物理专业、电子与信息专业本科生的专业选修课。
本课程的目的和任务是:通过本课程的学习使学生获得半导体物理方面的基本理论、基本知识和方法。
通过本课程的学习要为应用物理与电信专业本科生的半导体集成电路、激光原理与器件、功能材料等后续课程的学习奠定必要的理论基础二、教学内容及要求本课程所使用的教材,共13章,概括可分为四大部分。
第1~5章,晶体半导体的基本知识和性质的阐述;第6~9章归结为半导体的接触现象;第10~12章,半导体的各种特殊效应;第13章,非晶态半导体。
全部课堂教学为48学时,对上述内容作了必要的精简。
10~13章全部不在课堂讲授,留给学生自学或参考,其他各章的内容也作了部分栅减。
具体内容和要求如下:第1章半导体中的电子状态1.半导体的晶格结构和结合性质2.半导体中的电子状态和能带3.半导体中电子的运动有效质量4.本征半导体的导电机构空穴5.回旋共振6.硅和锗的能带结构7.III-V族化合物半导体的能带结构8.II-VI族化合物半导体的能带结构9.Si1-xGex合金的能带10.宽禁带半导体材料基本要求:将固体物理的晶体结构和能带论的知识应用到半导体中,以深入了解半导体中的电子状态;明确回旋共振实验的目的、意义和原理,进而了解主要半导体材料的能带结构。
(限于学时,本章的第7-10节可不讲授,留学生参阅,不作具体要求)。
重点:半导体中的电子运动;有效质量;空穴概念。
难点:能带论的定性描述和理解;锗、硅、砷化镓能带结构第2章半导体中杂质和缺陷能级1.硅、锗晶体中的杂质能级2.III-V族化合物中的杂质能级3.氮化镓、氮化铝、氮化硅中的杂质能级4.缺陷、位错能级基本要求:根据不同杂质在半导体禁带中引入能级的情况,了解其性质和作用,由其分清浅杂质能级(施主和受主)和深能级杂质的性质和作用;了解缺陷、位错能级的特点和作用。