哈工大半导体物理

《半导体物理实验》课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：半导体物理实验所属专业：电子材料与器件工程专业本科生课程性质：专业必修课学分: 4（二）课程简介、目标与任务；本课程是为物理科学与技术学院电子材料与器件工程专业大四本科生所开设的实验课，是一门专业性和实践性都很强的实践教学课程。

开设本课程的目标和任务是使学生熟练掌握半导体材料和器件的制备、基本物理参数以及物理性质的测试原理和表征方法，为半导体材料与器件的开发设计与研制坚定基础。

（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；由于是实验课，所以需要学生首先掌握《半导体物理》和《半导体器件》的基本知识，再通过本课程培养学生对半导体材料和器件的制备及测试方法的实践能力。

其具体要求包括：1、了解半导体材料与器件的基本研究方法；2、理解半导体材料与器件相关制备与基本测试设备的原理、功能及使用方法，并能够独立操作；3、通过亲自动手操作提高理论与实践相结合的能力，提高理论学习的主动性。

开设本课程的目的是培养学生实事求是、严谨的科学作风，培养学生的实际动手能力，提高实验技能。

（四）教材与主要参考书。

教材：《半导体物理实验讲义》,自编教材参考书：1. 半导体器件物理与工艺(第三版)，施敏，苏州大学出版社，2. [美]A.S.格罗夫编,齐健译.《半导体器件物理与工艺》.科学出版社，1976二、课程内容与安排实验一绪论1、介绍半导体物理实验的主要内容2、学生上课要求，分组情况等实验二四探针法测量电阻率一、实验目的或实验原理1、了解四探针电阻率测试仪的基本原理；2、了解的四探针电阻率测试仪组成、原理和使用方法；3、能对给定的薄膜和块体材料进行电阻率测量，并对实验结果进行分析、处理。

二、实验内容1、测量单晶硅样品的电阻率；2、测量FTO导电层的方块电阻；3、对测量结果进行必要的修正。

三、实验仪器与材料四探针测试仪、P型或N型硅片、FTO导电玻璃。

《半导体物理学》课程教案大纲一、课程说明（一）课程名称：《半导体物理学》所属专业：物理学（电子材料和器件工程方向）课程性质：专业课学分：学分（二）课程简介、目标与任务：《半导体物理学》是物理学专业（电子材料和器件工程方向）本科生的一门必修课程。

通过学习本课程，使学生掌握半导体物理学中的基本概念、基本理论和基本规律，培养学生分析和应用半导体各种物理效应解决实际问题的能力，同时为后继课程的学习奠定基础。

本课程的任务是从微观上解释发生在半导体中的宏观物理现象，研究并揭示微观机理；重点学习半导体中的电子状态及载流子的统计分布规律，学习半导体中载流子的输运理论及相关规律；学习载流子在输运过程中所发生的宏观物理现象；学习半导体的基本结构及其表面、界面问题。

（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接：本课程的先修课程包括热力学与统计物理学、量子力学和固体物理学，学生应掌握这些先修课程中必要的知识。

通过本课程的学习为后继《半导体器件》、《晶体管原理》等课程的学习奠定基础。

（四）教材与主要参考书：［］刘恩科，朱秉升，罗晋生. 半导体物理学（第版）［］. 北京：电子工业出版社. .［］黄昆,谢希德. 半导体物理学［］. 北京：科学出版社. .［］叶良修.半导体物理学（第版）［］. 上册. 北京：高等教育出版社. .［］. . , ( .), , , .二、课程内容与安排第一章半导体中的电子状态第一节半导体的晶格结构和结合性质第二节半导体中的电子状态和能带第三节半导体中电子的运动有效质量第四节本征半导体的导电机构空穴第五节回旋共振第六节硅和锗的能带结构第七节族化合物半导体的能带结构第八节族化合物半导体的能带结构第九节合金的能带第十节宽禁带半导体材料（一）教案方法与学时分配课堂讲授，大约学时。

限于学时，第节可不讲授，学生可自学。

（二）内容及基本要求本章将先修课程《固体物理学》中所学的晶体结构、单电子近似和能带的知识应用到半导体中，要求深入理解并重点掌握半导体中的电子状态（导带、价带、禁带及其宽度）；掌握有效质量、空穴的概念以及硅和砷化镓的能带结构；了解回旋共振实验的目的、意义和原理。

2019年哈工大哈尔滨工业大学（深圳）考研复试时间复试内容复试流程复试资料及经验随着考研大军不断壮大，每年毕业的研究生也越来越多，竞争也越来越大。

对于准备复试的同学来说，其实还有很多小问题并不了解，例如复试考什么？复试怎么考？复试考察的是什么？复试什么时间？复试如何准备等等。

今天启道小编给大家整理了复试相关内容，让大家了解复试，减少一点对于复试的未知感以及恐惧感。

准备复试的小伙伴们一定要认真阅读，对你的复试很有帮助啊！学院简介哈尔滨工业大学(深圳)由哈工大与深圳市政府合作共建，是哈工大的一个校区，是广东省、深圳市的一所大学。

哈工大(深圳)以全日制本科生与研究生教育为主、非全日制教育为辅，是首所进驻深圳招收本科生的中国九校联盟(C9)成员、国家“985工程”建设高校和“双一流”建设A类高校。

哈工大(深圳)的前身是始建于2002年的哈工大深圳研究生院。

哈尔滨工业大学始建于1920年，隶属于工业和信息化部，是一所以理工为主，理、工、管、文、经、法等多学科协调发展的国家重点大学，是中国九校联盟(C9)成员，2017年入选“双一流”建设A类高校名单。

在长期的办学过程中，哈工大坚持立德树人根本使命，坚持师德师风第一标准，形成了“规格严格，功夫到家”的校训，培育了精神引领、典型引路、品牌带动的思想政治工作传统，涌现出一大批全国先进典型。

复试时间复试内容（科目）一、全日制招生学科目录注：上表学科代码栏内标注“*”的学科为工程硕士。

二、非全日制招生学科目录说明：1.此招生计划仅供参考，具体以国家批准招生计划数为准。

2.各专业只招英语考生。

各专业考试科目与哈工大校本部全日制招生目录中对应专业的考试科目相同。

3.交通运输工程、外国语言文学学科须在校本部报到入学并完成第一学年的课程学习，第二学年由校本部转往深圳校区报到并进行硕士课题研究工作。

4.0830环境科学与工程专业研究生期间，50%研究生从事水污染控制研究方向，50%研究生从事大气污染控制研究方向。

1．某同学准备报考哈尔滨大学的航天航空专业研究生，需要检索复习资料比如研究生招生考试和入学考试题目、招生简章、相关大学本专业最新资料，及本专业的就业前景.2. 专业内不同导师的各自简历、发表文献、科技成果、申请的专利信息及国家级科研课题。

3. 如需要去该大学复试，请检索该城市和大学的电子地图，以及具体的联系人和联系方式。

选择检索工具1.中国知识网CNKI.2．维普3．百度4．搜狗5．哈尔滨工业大学相关网站6．读秀网检索途径本课题采用主题（关键词）及分类途径相结合。

电子地图检索电子地图检索结果确定检索词百度搜索——哈尔滨工业大学研究生院检索结果在哈尔滨工业大学主页，点击“2011年招生简章”哈尔滨工业大学2011年硕士研究生招生简章来源：考试大 [ 2010年8月31日] 字号：T | T一、报考条件1.拥护中国******************的领导，积极为社会主义现代化建设服务，品德良好，遵纪守法。

2.考生的学历必须符合下列条件之一：(1)国家认可的国民教育系列高等院校的应届本科毕业生(必须在硕士生入学前取得本科毕业证书);(2)具有国家认可的国民教育系列高等院校大学本科毕业学历的人员;(3)达到与大学本科毕业生同等学力者，这类考生通过初试后需加试两门本科专业基础课，且必须具备以下两个条件：招生专业目录哈尔滨工业大学2011年研究生招生专业目录(2)2010-8-30 23:39哈尔滨工业大学【大中小】【我要纠错】2011年哈工大深圳研究生院招生学科目录与招生计划专业检索报考航天航空专业：院系：航天航空学院；专业：飞行器与工程设计专业点击查询专业简介检索结果飞行器设计与工程1）飞行器设计与工程专业简介飞行器设计与工程专业的前身是1959年成立的战略导弹总体设计专业，文革期间停办，1990年根据国家航天发展和国防建设需要恢复专业招生，1991年根据国家教委专业设置的原则，更名为飞行器设计与工程专业。

哈尔滨工业大学一九九九年研究生考试试题考试科目：半导体物理学报考专业：微电子与固体电子学（半导体材料）一、说明下列概念或名词的物理意义（２０分）１、有效质量２、载流子散时３、状态密度４、陷阱中心５、光电导６、空穴７、直接复合与间接复合８、少子寿命９、热载流子１０、受主杂质与施主杂质二、简述１、用能带论定性地说明导体，半导体和绝缘体的导电性（１０分）２、什么是良好的欧姆接触，实现欧姆接触的基本方法（１０分）３、耿氏振荡的机理（２０）三、已知在ＭＯＳ电容的ＳiO2层中存在着Ｎa正离子和介面固定电荷，请设计一种实验方法测定两种电荷的面密度（库仑／厘米）（２０分）四、有一面积很大的半导体薄片，厚度为w，以稳定光源均匀照射两面，设光只在表面层内产生电子空穴对，在小注入条件下，ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2。

问：1．片内非平衡载流子分布仅与时间有关，还是仅与空间位置有关？或与两者都有关？（4分）2．试确定片内非平衡载流子的分布？（16分）一、解释下列名词或概念：（20分）1、准费米能级6、布里渊区2、小注入条件7、本征半导体3、简并半导体8、欧姆接触4、表面势9、平带电压5、表面反型层10、表面复合速度二、分别化出硅、锗和砷化镓的能带结构、并指出各自的特点（20分）三、简述半导体中可能的光吸收过程（20分）四、画出p-n结能带图（零偏、正偏和反偏情况），并简述p-n结势垒区形成的物理过程（20分）五、在一维情况下，以p型非均匀掺杂半导体为例，推出爱因斯坦关系式（20分）一、解释下列名词或概念：（20分）1、准费米能级6、施主与受主杂质2、小注入条件7、本征半导体3、简并半导体8、光电导4、表面势9、深能级杂质5、表面反型层10、表面复合速度二、画出n型半导体MIS结构理想C-V特性曲线，如果绝缘层存在正电荷或者绝缘层-半导体存在界面态将分别对曲线有和影响？（20分）三、简述半导体中可能的光吸收过程（20分）四、画出p-n结能带图（零偏、正偏和反偏情况），并简述p-n结势垒区形成的物理过程（20分）五、在一维情况下，以n型非均匀掺杂半导体为例，推出爱因斯坦关系式（20分）哈尔滨工业大学第 1 页共 2 页二○○二年硕士研究生考试试题考试科目:半导体物理报考专业:微电子学与固体电子学考试科目代码：[ ]考生注意：答案务必写在答题纸上，并标明题号。

学院名称学科代码学科名称考试科目船舶与海洋工程学院0824船舶与海洋工程①101政治②201英语一③301数学（一）④898船舶原理（船舶静力学40%，船舶结构力学30%，船舶阻力与推进30%）。

考试科目④可选下列学科考题：机械电子工程、控制科学与工程、电气工程、材料加工工程、信息与通信工程和力学（航天学院）。

080202 机械电子工程①101政治②201英语一③301数学(一) ④839机械设计基础（含机械原理与机械设计）考试课目④可选下列学科考题：仪器科学与技术、计算机科学与技术、电气工程、控制科学与工程085201 机械工程同上海洋科学与技术学院0707 海洋科学按一级学科0707海洋科学报名（含海洋化学、物理海洋学、海洋资源与环境三个方向）。

考试科目：①101政治②201英语一③302数学（二）④899物理海洋学（物理海洋方向）或880有机化学（海洋化学方向）或883环境化学（海洋资源与环境方向）。

海洋生物学方向：①101政治②201英语一③623微生物学④890生物化学原理。

0817化学工程与技术①101政治②201英语一③302数学（二）④828物理化学085216 化学工程同上汽车工程学院080204 车辆工程①101政治②201英语一③301数学（一）④836汽车理论（第五版）085234 车辆工程同上0807 动力工程及工程热物理①101政治②201英语一③301数学（一）④820工程流体力学（内含部分选答试题：工程热力学，传热学，燃烧学，空气动力学）注：820工程流体力学试卷的工程流体力学内容（必答题）占总成绩50%。

其余选答题包括：工程热力学、传热学、燃烧学、空气动力学，占总成绩50%。

考生可在选答题中任选其一。

085206 动力工程同上信息与电气工程学院0810信息与通信工程按一级学科报名，含081001通信与信息系统、081002信号与信息处理两个二级学科。

考试科目：①101政治②201英语一③301数学（一）④803信号与系统（50%）和数字逻辑电路（50%）085208电子与通信工程考试科目同上0811控制科学与工程①101政治②201英语一③301数学（一）④801控制原理（覆盖现代控制理论）085210 控制工程同上0808 电气工程①101政治②201英语一③301数学（一）④827电路与数字电子技术085207 电气工程同上080903微电子学与固体电子学①101政治②201英语一③301数学（一）④806半导体物理可选下列学科考题：计算机科学与技术、物理电子学、信息与通信工程、仪器科学与技术、控制科学与工程085209 集成电路工程①101政治②201英语一③301数学（一）④806半导体物理0804仪器科学与技术①101政治②201英语一③301数学（一）④826电子技术基础可选下列学科考题：光学工程、机械工程计算机科学与技术学院0812计算机科学与技术①101政治②201英语一③301数学（一）④ 854 计算机基础（含数据结构、计算机组成原理）085211 计算机技术同上材料080502 材料学①101政治②201英语一③302数学（二）④822材料结构与力学科学与工程学院 性能（金属材料与陶瓷材料方向，高分子材料方向选）或823高分子材料（高分子材料方向选）或 824复合材料学（航天学院材料学学科选） 080503 材料加工工程 ①101政治②201英语一③302数学（二）④825金属学与热处理085204 材料工程 ①101政治②201英语一③302数学（二）④822材料结构与力学性能或825金属学与热处理理学院 0702 物理学 ①101政治②201英语一③613普通物理（光学50%，电磁学50%）④833量子力学, 注：威海校区光学方向，还可选择下列学科考题：物理电子学、光学工程、微电子学与固体电子学。

《半导体物理与器件》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：半导体物理与器件英文名称：Semiconductor Physics and Devices二、课程代码及性质专业选修课程三、学时与学分总学时：40学分：2.5四、先修课程《量子力学》、《统计物理》、《固体物理》、《电路原理》五、授课对象本课程面向功能材料专业学生开设六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程是功能材料专业的选修课之一，其教学目的包括：1、能够应用物理、化学基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂半导体物理与器件相关工程问题，获得有效结论。

2、掌握半导体物理与器件相关问题的特征，以及解决复杂工程问题的方法。

3、掌握文献检索、资料查询、现代网络搜索工具的使用方法；具备应用各类文献、信息及资料进行半导体物理与器件领域工程实践的能力。

4、了解半导体物理与器件的专业特征、学科前沿和发展趋势，正确认识本专业对于社会发展的重要性。

5、了解半导体物理与器件领域及其相关行业的国内外的技术现状，具有较强的业务沟通能力与竞争能力。

表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点课程重点：（1）掌握能带理论以及从能带理论的角度分析半导体的导电机制；熟悉半导体中电子的状态及其运动规律；熟悉实际半导体中的杂质和缺陷的种类、性质及其作用；掌握并且会计算热平衡状态下载流子的浓度问题以及非平衡载流子的概念、产生及其随时间的演化规律（寿命问题）；掌握载流子的几种输运机制。

（2）理解和熟悉PN结及其能带图；掌握PN结的电流-电压特性以及电容-电压特性；熟悉PN结的三种击穿机理；理解和掌握PN结二极管的工作原理。

（3）在对PN结二极管工作原理分析的基础上，学会将此分析进行合理的拓宽，即从单结/两端二极管发展到双结/三端晶体管；掌握双极型晶体管（BJT）的基本概念、符号的定义、工作原理的定性分析以及关键的关系表达式等。

（4）系统地了解和掌握MOSFET的基本工作原理与物理机制；掌握MOSFET器件的主要结构形式、工作特性和有关的物理概念；熟悉MOSFET的电容-电压特性、伏-安特性及其交流效应，并能掌握主要参数和特性的分析与计算方法；了解半导体器件制备的方法、过程及几个器件制备的实例。

关于半导体传感器摘要：如今，半导体传感器技术日趋成熟，被广泛应用于各个行业中。

它是利用半导体材料的各种物理、化学和生物学特性制成的传感器。

本文首先介绍了传感器的分类，然后着重介绍了比较常用的半导体传感器，如湿敏传感器、气敏传感器、色敏传感器和磁敏传感器等的工作原理以及它们在各个领域的应用，最后还介绍了传感器的发展现状和未来发展趋势。

关键词：半导体传感器湿敏传感器气敏传感器色敏传感器一、概述随着电工电子技术的飞速发展，半导体元器件的用途越来越广泛，逐渐改善这人们的技术生活。

其中半导体传感器就是半导体最重要的应用之一。

半导体传感器具有容易集成化，灵敏度高等优点，一直引起世界各国研究人员的重视和兴趣，并且越来越多的应用于各个行业。

半导体传感器是利用半导体材料的各种物理、化学和生物学特性制成的传感器。

半导体器种类繁多，由于它具有类似于人眼、耳、鼻、舌、皮肤等多种感觉器官的功能，所以起名为传感器。

半导体传感器的优点是灵敏度高、响应速度快、体积小、重量轻、便于集成化、智能化。

半导体传感器主要应用于工业自动化、遥测、工业机器人、家用电器等领域，并且具有良好的发展前景。

二、半导体传感器分类1.根据传感器的作用原理可分为以下三大类：物理敏感类：这种传感器的原理是将物理量转换成电信号，按敏感对象分为光敏、热敏、力敏、磁敏等不同类型，具有类似于人的视觉、听觉和触觉的功能。

这类器件基于电子作用过程，机理简单，而且应用比较普遍，它与微处理机相配合，能构成遥控、光控、声控、工业机器人和全自动化装置。

表一列出常用的物理效应。

表一物理敏感类传感器的物理效应化学敏感类：这种传感器的原理是将化学量转换成电信号。

按敏感对象可分为对气体、湿度、离子等敏感的类型，具有类似于人的嗅觉和味觉的功能。

这类器件主要基于离子作用过程，机理较复杂，研制很困难，但有十分广阔的应用前景。

通常利用氧化还原反应、光化学反应、离子交换反应、催化反应生物敏感类：这种传感器的原理是将生物量转换成电信号。

《半导体物理》是电子科学与技术专业、微电子科学与工程专业的专业基础课程，也是“微电子学”、“集成电路设计与集成系统”专业的一门基础和核心主干课程。

该课程在综合运用学生已经学习的《固体物理》、《量子力学》等基础课程的相关知识的基础上，系统地介绍半导体中的电子状态、载流子的统计分布、半导体的导电性以及金半结、MIS结、异质结、半导体的光学性质、半导体的热电性质以及磁效应等内容。

通过学习这门课程，学生可以全面系统地掌握能带、载流子及其基本特性，建立半导体器件物理模型和特殊半导体器件物理模型，为后续半导体器件等专业课程的学习奠定较为扎实的基础。

同时，该课程在整个教学体系中起着十分重要的作用，为后续的专业知识学习和实践能力的培养提供基础。

《半导体物理》课程通常包括半导体的晶体结构与价键模型、半导体的电子结构、半导体中的载流子、半导体中载流子的定量统计描述等内容。

此外，课程还会涵盖半导体物质结构和能带结构、半导体载流子及其输运性质、非热平衡状态下的半导体、pn结、金属和半导体接触、半导体表面与MIS结构等主题。

这门课程对于理解现代电子工业的基础理论至关重要，因为电子工业中的许多关键组件，如手机、数码相机、计算机CPU和DRAM内存等，都是基于半导体物理学的原理设计和制造的。