1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)附件2：半導(dǎo)體光電子學(xué)教學(xué)大綱（理論課程及實(shí)驗(yàn)課程適用）課程信息課程名稱（中文）：半導(dǎo)體光電子學(xué)課程名稱（英文）：Semiconductor Optoelectronics課程類別：選修課課程性質(zhì)：專業(yè)方向課計(jì)劃學(xué)時(shí)：40 （其中課內(nèi)學(xué)時(shí)：40 ，課外學(xué)時(shí)：0）計(jì)劃學(xué)分：2.5 先修課程：量子力學(xué)、固體物理選用教材：半導(dǎo)體物理學(xué)簡(jiǎn)明教程，孟慶巨 胡云峰等編著，電子工業(yè)出版社，2014年6月，非自編；普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)規(guī)劃教材開(kāi)課院部：理學(xué)

2、院適用專業(yè)：光電信息科學(xué)與工程、微電子學(xué)等專業(yè)課程負(fù)責(zé)人：梁春雷課程網(wǎng)站：無(wú)課程簡(jiǎn)介（中英文）半導(dǎo)體物理學(xué)是光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)方向課。它是研究半導(dǎo)體的物理性質(zhì)、基本理論和實(shí)驗(yàn)方法的一門科學(xué)。本課程主要介紹固體晶格結(jié)構(gòu)、固體量子理論、載流子輸運(yùn)過(guò)程、半導(dǎo)體中的非平衡過(guò)剩載流子等等。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生獲得半導(dǎo)體物理的基本概念和基本規(guī)律, 培養(yǎng)學(xué)生分析和應(yīng)用半導(dǎo)體各種物理效應(yīng)的能力，了解半導(dǎo)體性質(zhì)以及受外界因素的影響及其變化規(guī)律。本課程將為后續(xù)課程光電子材料與器件打下一定基礎(chǔ)。Semiconductor Physics is a Specialty-Oriented cour

3、se for the specialty of optoelectronic information science and engineering. The class is a discipline that studies the properties,essential theories and experimental methods for semiconductors. The course focuses on crystal structure and quantum theory of solids, transport process of carriers, unbal

4、anced superfluous carriers of semiconductors and so on. The purpose is to let the students understand and master fundamental concept and fundamental law of the semiconductor physics, train Students ability to analyze and apply various physical effects of Semiconductors,understand the nature of the s

5、emiconductor and its variety law based on the influence of external factors. This course will also make the students ready for the following course of the Optoelectronic materials and devices.三、課程教學(xué)要求序號(hào)專業(yè)畢業(yè)要求課程教學(xué)要求關(guān)聯(lián)程度1工程知識(shí)本課程注重培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力、科學(xué)研究的思想方法、創(chuàng)新能力以及工程實(shí)踐能力等。為畢業(yè)生從事光電子及其相關(guān)學(xué)科的科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)奠定扎實(shí)的理論與實(shí)

6、踐基礎(chǔ)。H2問(wèn)題分析通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生獲得半導(dǎo)體物理的基本概念和基本規(guī)律, 培養(yǎng)學(xué)生分析和應(yīng)用半導(dǎo)體各種物理效應(yīng)的能力，了解半導(dǎo)體性質(zhì)以及受外界因素的影響下時(shí)的變化規(guī)律。H3設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案4研究半導(dǎo)體物理學(xué)是從事電子科學(xué)與技術(shù)相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員和研究工作者必備的基礎(chǔ)知識(shí)。 H5使用現(xiàn)代工具6工程與社會(huì)7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展8職業(yè)規(guī)范9個(gè)人和團(tuán)隊(duì)10溝通11項(xiàng)目管理12終身學(xué)習(xí)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和自學(xué)能力，同時(shí)鍛煉學(xué)生思維能力、綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力H注：“課程教學(xué)要求”欄中內(nèi)容為針對(duì)該課程適用專業(yè)的專業(yè)畢業(yè)要求與相關(guān)教學(xué)要求的具體描述?！瓣P(guān)聯(lián)程

7、度”欄中字母表示二者關(guān)聯(lián)程度。關(guān)聯(lián)程度按高關(guān)聯(lián)、中關(guān)聯(lián)、低關(guān)聯(lián)三檔分別表示為“H”“M”或“L”?！罢n程教學(xué)要求”及“關(guān)聯(lián)程度”中的空白欄表示該課程與所對(duì)應(yīng)的專業(yè)畢業(yè)要求條目不相關(guān)。四、課程教學(xué)內(nèi)容章節(jié)名稱主要內(nèi)容重難點(diǎn)關(guān)鍵詞學(xué)時(shí)類型一晶體結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)合1.晶列與晶面、倒格子與布里淵區(qū)2.晶體的結(jié)合3.典型半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)1.晶列與晶面2.布里淵區(qū)3.晶體結(jié)構(gòu)4理論講授二半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)1.理解周期性勢(shì)場(chǎng)中電子運(yùn)動(dòng)的方式，理解布洛赫定理和周期性邊界條件，掌握能帶圖的特點(diǎn)及畫(huà)法。2.理解外力作用下的加速度和有效質(zhì)量，掌握金屬、半導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別；3.理解等能面、主軸坐標(biāo)系，掌握硅、鍺、砷化鎵

8、的能帶結(jié)構(gòu)4.理解半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和雜質(zhì)能級(jí)（包括淺能級(jí)和深能級(jí)），掌握類氫模型的基本思想1.布拉菲格子、布里淵區(qū)2.有效質(zhì)量3.硅和鍺的導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)、價(jià)帶結(jié)構(gòu)4.類氫模型10理論講授三載流子的統(tǒng)計(jì)分布1.了解推導(dǎo)能態(tài)密度的思路和方法，理解導(dǎo)帶能態(tài)密度和價(jià)帶能態(tài)密度的含義；理解費(fèi)米分布函數(shù)的物理意義，掌握費(fèi)米能級(jí)的基本特點(diǎn)，了解玻爾茲曼分布的適用條件。2.推導(dǎo)并理解導(dǎo)帶電子濃度的計(jì)算方法，并推演至價(jià)帶空穴濃度；理解電中性條件，掌握質(zhì)量作用定律的應(yīng)用范圍。3.根據(jù)電中性條件，理解并推導(dǎo)雜質(zhì)半導(dǎo)體中的載流子濃度，并根據(jù)不同的溫度范圍內(nèi)，起主要作用的激發(fā)過(guò)程不同，簡(jiǎn)化計(jì)算4.理解雜質(zhì)補(bǔ)償原理，理解簡(jiǎn)并半導(dǎo)

9、體、雜質(zhì)帶、帶尾等概念，掌握室溫下半導(dǎo)體雜質(zhì)濃度和費(fèi)米能級(jí)位置的計(jì)算1.能態(tài)密度、分布函數(shù)2.導(dǎo)帶中的電子濃度和價(jià)帶中的空穴濃度3.雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度8理論講授四電荷輸運(yùn)現(xiàn)象1.了解格波、聲子的概念、理解導(dǎo)出散射概率、平均自由時(shí)間的基本過(guò)程和思想，熟悉晶格振動(dòng)散射和電離雜質(zhì)散射的基本規(guī)律。2.推導(dǎo)平均漂移速度公式，理解遷移率的物理意義；理解雜質(zhì)濃度了解多能谷情況下的電導(dǎo)現(xiàn)象。3.推導(dǎo)電流密度公式，深入理解擴(kuò)散流密度和擴(kuò)散電流；推導(dǎo)愛(ài)因斯坦關(guān)系式，理解在非均勻半導(dǎo)體中的內(nèi)建電場(chǎng)的影響下漂移電流密度和擴(kuò)散電流密度之間的關(guān)系。1.半導(dǎo)體的主要散射機(jī)構(gòu)2.遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系3.載流子的擴(kuò)

10、散與漂移、愛(ài)因斯坦關(guān)系6理論講授五 非平衡載流子推導(dǎo)非平衡載流子壽命的公式，理解相關(guān)基本概念；掌握用能帶圖表示直接復(fù)合過(guò)程中載流子躍遷的過(guò)程，理解相關(guān)的概念。理解通過(guò)復(fù)合中心復(fù)合的四種過(guò)程，掌握其物理機(jī)制；了解金在硅中的復(fù)合作用及摻金的實(shí)際意義。理解表面復(fù)合及表面復(fù)合速度的物理意義；了解陷阱的概念以及陷阱和復(fù)合中心的不同之處。理解準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)的意義；理解連續(xù)性方程中各項(xiàng)的物理意義。理解擴(kuò)散長(zhǎng)度以及擴(kuò)散速度的含義，了解連續(xù)性方程簡(jiǎn)化后在不同邊界條件下的求解過(guò)程。非平衡載流子的注入與復(fù)合復(fù)合理論表面復(fù)合、陷阱效應(yīng)準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)、非平衡載流子的濃度連續(xù)性方程12理論講授五、考核要求及成績(jī)?cè)u(píng)定序號(hào)成績(jī)類別考核方式考核要求權(quán)重（%）備注1期末成績(jī)期末考試閉卷 60百分制，60分為及格2平時(shí)成績(jī)作業(yè)6次 203平時(shí)表現(xiàn)出勤情況 203次為參加課程則無(wú)法獲得學(xué)分45注：此表中內(nèi)容為該課程的全部考核方式及其相關(guān)信息。六、學(xué)生學(xué)習(xí)建議學(xué)習(xí)方法建議注意知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)生要學(xué)會(huì)獨(dú)立思考，在不同條件下對(duì)公式做不同的近似處理，抓住問(wèn)題的主要矛盾解決問(wèn)題，進(jìn)