《半导体器件物理》教学大纲
2005年4月18日
课程编号：0521024
课程类型：硕士研究生，学位课 学分： 3
教学时数：46小时
参考教材：Physics of Semiconductor Devices 施敏，John Wiley & Sons，1982
教学要求：
1． 通过本课程的学习，掌握下述半导体器件的工作机理：肖特基二极管，
MESFET，量子阱器件，MOSFET，隧道器件，半导体光探测器，半导体发光器件，半导体激光器，半导体太阳能电池；
2． 掌握上述半导体器件的特性与材料和器件结构之间的关系； 3． 了解半导体晶闸管和有关半导体功率器件的工作机理； 4． 了解CCD器件、IMPATT器件以及TED器件的工作机理。
第一章 金属-半导体接触 （4）
1．金属—半导体接触的表面势及Schottky效应 2．金属—半导体接触的导电机理 3．金属—半导体接触势垒高度 4．金属—半导体接触势垒高度测量 5．金属—半导体接触势垒高的调整 6．欧姆接触
第二章 结型场效应晶体管与MESFET （4） 1．概述
2．非均匀掺杂分布的JFET的直流特性 3．短沟道MESFET 4．MESFET的频率特性
5．几种JFET和MESFET的介绍
第三章 高电子迁移率晶体管 （3） 1．概述
2．异质结量子阱中的二维电子气 3．高电子迁移率晶体管
第四章 电荷耦合器件 （3） 1．概述
2．MIS二极管的深耗尽和表面势 3．CCD的工作原理 4．CCD的主要工作参数
第五章 MOSFET （6）
1．MOSFET的种类和基本工作机理 2．MOSFET的亚阈特性
3．MOSFET的短沟和窄沟效应
亚阈特性，短沟的判据，短长和沟宽对阈值电压影响，DIBL效应及穿通，GIDL效应，强场效应 4．等比例缩小
5．几种MOSFET结构的介绍 高性能MOSFET，LDMOS，VDMOS，肖特基源漏MOSFET，凹栅MOSFET，非挥发性存储器件等
第六章 PNPN闸流管及新型半导体功率器件 （4） 1．概述
2．PNPN晶闸管的基本特性
3．PNPN晶闸管电流电压特性的物理解释 4．Schochley二极管和三端硅可控晶体管 5．几种新型半导体功率器件的介绍
第八章 半导体隧道器件 （4） 1．概述
2．隧道二极管
3．隧道二极管的I～V特性 4．隧道二极管的频率特性 5．几种隧道器件的介绍
第九章 碰撞离化雪崩渡越时间器件 （3） 1．概述
2．IMPATT二极管的静态特性 3．IMPATT二极管的动态特性 小信号分析，大信号分析 4．功率和频率限制 5．TRAPATT工作模式
第十章 电子转移器件 （3） 1．概述
2．高场筹及其等面积定则 3．TED的工作模式
积累模式，偶极模式，猝灭偶极模式，LSA模式
第十一章 半导体发光器件及半导体激光器 （4） 1．概述
2．LED的发光原理
辐射跃迁，非辐射跃迁，发光效率， 3．发光二极管
4．半导体激光器的工作原理
5．半导体激光器的工作特性
第十二章 半导体光探测器 （4） 1．概述 2．光电导 3．光电二极管
4．雪崩光电二极管 5．光电晶体管
第十三章 半导体太阳能电池 （4） 1．概述
2．PN结光伏特性和理想转换效率 3．PN结太阳能电池
PN结的光谱响应， I～V特性， 温度和辐射效应，器件结构 4．其它种类太阳能电池介绍
Didactical outline of Physics of Semiconductor Devices
April 28, 2005
Course Code: 0521024
Course Type：Degree course for MS students Credits： 3 Hours：46
Reference Text： Physics of Semiconductor Devices, S. M. Sze John Wiley & Sons，1982
Didactical demands:
1. Learn the operational principles for following devices: Schottky barrier diode,
MESFET, Quantum well device, MOSFET, Tunnel devices, Semiconductor photodetectors, Semiconductor light-emitting diodes, Semiconductor lasers, Semiconductor solar cells;
2. Relation of the characteristics of devices with the materials and device structures; 3. Operational principles of thyristor and related power semiconductor devices;
4. Operational principles of charge-coupled device (CCD), IMPATT and
transferred-electron devices (TED).
Chapter 1 Metal-Semiconductor Contacts (4)
1. Surface potential and Schottky effect of metal-Semiconductor Contact 2. Current transport processes
3. Characterization of barrier height 4. Measured barrier heights 5. Barrier height adjustment 6. Ohmic contact
半导体器件物理_0521024答辩
