《半導(dǎo)體物理與器件》課程教學(xué)大綱

1、半導(dǎo)體物理與器件教學(xué)大綱課程編號(hào)：100093101課程名稱：半導(dǎo)體物理與器件高等教育層次：本科課程在培養(yǎng)方案中的地位：課程性質(zhì)：必修課程類別：Bz類別專業(yè)基礎(chǔ)課程基本模塊適用專業(yè)：電子信息類專業(yè)開課學(xué)年及學(xué)期：非強(qiáng)制，建議大學(xué)三年級(jí)。先修課程（a)必須先修且考試通過(guò)的課程，b)必須先修過(guò)的課程，c)建議先修的課程）： a) 數(shù)學(xué)分析 工程數(shù)學(xué) 大學(xué)物理B 量子力學(xué) b) 數(shù)學(xué)物理方法 c) 無(wú)課程總學(xué)分：4.5，總學(xué)時(shí):72 課程教學(xué)形式：普通課程:0課程教學(xué)目標(biāo)：課程教學(xué)目標(biāo)（給出知識(shí)能力素養(yǎng)各方面的的具體教學(xué)結(jié)果）教學(xué)效果評(píng)價(jià)（選填項(xiàng)）不及格及格，中良優(yōu)通過(guò)理論教學(xué)，使學(xué)生掌握半導(dǎo)體與半

2、導(dǎo)體器件的基本原理、基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論。具備解決涉及到半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)中的材料問(wèn)題和工藝設(shè)計(jì)中遇到的復(fù)雜工程問(wèn)題的分析解決能力。完全不掌握半導(dǎo)體與半導(dǎo)體器件的基本原理、基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論。完全不具備解決涉及到半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)中的材料問(wèn)題和工藝設(shè)計(jì)中遇到的復(fù)雜工程問(wèn)題的分析解決能力?；菊莆瞻雽?dǎo)體與半導(dǎo)體器件的基本原理、基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論。基本具備解決涉及到半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)中的材料問(wèn)題和工藝設(shè)計(jì)中遇到的復(fù)雜工程問(wèn)題的分析解決能力，但是知識(shí)掌握和能力形成不全面。較好掌握半導(dǎo)體與半導(dǎo)體器件的基本原理、基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論。較好地具備解決涉及到半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)中的材料問(wèn)題和工藝設(shè)計(jì)中遇到的復(fù)雜工程問(wèn)題的分析解決

3、能力。能夠掌握半導(dǎo)體與半導(dǎo)體器件的基本原理、基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論。具備解決涉及到半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)中的材料問(wèn)題和工藝設(shè)計(jì)中遇到的復(fù)雜工程問(wèn)題的分析解決能力，知識(shí)掌握和能力形成俱佳。通過(guò)課堂教學(xué)，使學(xué)生能夠應(yīng)用高等數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)基礎(chǔ)的基本原理來(lái)分析半導(dǎo)體器件的功能特性與器件設(shè)計(jì)所用材料及其工藝的設(shè)計(jì)。完全不能能夠應(yīng)用高等數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)基礎(chǔ)的基本原理來(lái)分析半導(dǎo)體器件的功能特性與器件設(shè)計(jì)所用材料及其工藝的設(shè)計(jì)?；灸軌驊?yīng)用高等數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)基礎(chǔ)的基本原理來(lái)分析半導(dǎo)體器件的功能特性與器件設(shè)計(jì)所用材料及其工藝的設(shè)計(jì)，但對(duì)所涉及到的材料與器件設(shè)計(jì)中的原理和工藝技術(shù)應(yīng)用不夠精準(zhǔn)

4、完善。能夠應(yīng)用高等數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)基礎(chǔ)的基本原理來(lái)分析半導(dǎo)體器件的功能特性與器件設(shè)計(jì)所用材料及其工藝的設(shè)計(jì)，對(duì)所涉及到的材料與器件設(shè)計(jì)中的原理和工藝技術(shù)應(yīng)用不夠完善。能夠應(yīng)用高等數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)基礎(chǔ)的基本原理來(lái)分析半導(dǎo)體器件的功能特性與器件設(shè)計(jì)所用材料及其工藝的設(shè)計(jì)，能夠?qū)λ婕暗降牟牧吓c器件設(shè)計(jì)中的原理和工藝技術(shù)應(yīng)用有精準(zhǔn)和完善的應(yīng)用。通過(guò)課堂教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠應(yīng)用工程數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件原理，對(duì)涉及半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)的工程問(wèn)能建立起理論模型，并對(duì)理論模型求解，能夠利用理論模型的解指導(dǎo)器件的設(shè)計(jì)和對(duì)器件功能特性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估。完全不能應(yīng)用工程數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體物

5、理和半導(dǎo)體器件原理，對(duì)涉及半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)的工程問(wèn)能建立起理論模型，并對(duì)理論模型求解，能夠利用理論模型的解指導(dǎo)器件的設(shè)計(jì)和對(duì)器件功能特性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估?；灸軌驊?yīng)用工程數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件原理，對(duì)涉及半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)的工程問(wèn)能建立起理論模型，并對(duì)理論模型求解，能夠利用理論模型的解指導(dǎo)器件的設(shè)計(jì)和對(duì)器件功能特性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估。能夠應(yīng)用工程數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件原理，對(duì)涉及半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)的工程問(wèn)能建立起理論模型，并對(duì)理論模型求解，能夠利用理論模型的解指導(dǎo)器件的設(shè)計(jì)和對(duì)器件功能特性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估。能夠應(yīng)用工程數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件原理，對(duì)涉及半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)的工程問(wèn)能建立起完善的理論模

6、型，并對(duì)理論模型求解，能夠利用理論模型的解指導(dǎo)器件的設(shè)計(jì)和對(duì)器件功能特性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估。通過(guò)課堂教學(xué)和課外研討，使學(xué)生能夠結(jié)合半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件的基本原理，了解涉及到半導(dǎo)體材料的電學(xué)和光學(xué)特性的基本參數(shù)、半導(dǎo)體器件的基本特性參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)和方法。能夠?qū)Π雽?dǎo)體材料和半導(dǎo)體器件的基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和分析。學(xué)會(huì)利益工程手冊(cè)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)資源的來(lái)解決實(shí)際工程問(wèn)題。完全不能夠結(jié)合半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件的基本原理，了解涉及到半導(dǎo)體材料的電學(xué)和光學(xué)特性的基本參數(shù)、半導(dǎo)體器件的基本特性參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)和方法。不能夠?qū)Π雽?dǎo)體材料和半導(dǎo)體器件的基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和分析。基本能夠結(jié)合半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件的基本

7、原理，了解涉及到半導(dǎo)體材料的電學(xué)和光學(xué)特性的基本參數(shù)、半導(dǎo)體器件的基本特性參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)和方法?；灸軌?qū)Π雽?dǎo)體材料和半導(dǎo)體器件的基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和分析。能夠結(jié)合半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件的基本原理，了解涉及到半導(dǎo)體材料的電學(xué)和光學(xué)特性的基本參數(shù)、半導(dǎo)體器件的基本特性參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)和方法。能夠?qū)Π雽?dǎo)體材料和半導(dǎo)體器件的基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和分析。能夠結(jié)合半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件的基本原理，掌握解涉及到半導(dǎo)體材料的電學(xué)和光學(xué)特性的基本參數(shù)、半導(dǎo)體器件的基本特性參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)和方法。完全能夠?qū)Π雽?dǎo)體材料和半導(dǎo)體器件的基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和分析。5. 通過(guò)課堂教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠應(yīng)用所獲得的

8、半導(dǎo)體物理與半導(dǎo)體器件的知識(shí)，設(shè)計(jì)符合工程要求的pn結(jié)型，肖特基結(jié)型和場(chǎng)效應(yīng)型半導(dǎo)體光電子和微電子器件。并能夠根據(jù)器件參數(shù)測(cè)量結(jié)果分析并改進(jìn)器件設(shè)計(jì)所涉及到的材料和工藝問(wèn)題。完全無(wú)能力運(yùn)用所獲得的半導(dǎo)體物理與半導(dǎo)體器件的知識(shí)，設(shè)計(jì)符合工程要求的pn結(jié)型，肖特基結(jié)型和場(chǎng)效應(yīng)型半導(dǎo)體光電子和微電子器件。無(wú)能力根據(jù)器件參數(shù)測(cè)量結(jié)果分析并改進(jìn)器件設(shè)計(jì)所涉及到的材料和工藝問(wèn)題。基本有能力運(yùn)用所獲得的半導(dǎo)體物理與半導(dǎo)體器件的知識(shí)，設(shè)計(jì)符合工程要求的pn結(jié)型，肖特基結(jié)型和場(chǎng)效應(yīng)型半導(dǎo)體光電子和微電子器件。基本有能力根據(jù)器件參數(shù)測(cè)量結(jié)果分析并改進(jìn)器件設(shè)計(jì)所涉及到的材料和工藝問(wèn)題。能夠運(yùn)用所獲得的半導(dǎo)體物理與半

9、導(dǎo)體器件的知識(shí)，設(shè)計(jì)符合工程要求的pn結(jié)型，肖特基結(jié)型和場(chǎng)效應(yīng)型半導(dǎo)體光電子和微電子器件。能夠根據(jù)器件參數(shù)測(cè)量結(jié)果分析并改進(jìn)器件設(shè)計(jì)所涉及到的材料和工藝問(wèn)題，但設(shè)計(jì)和工藝方案稍有欠缺。很好運(yùn)用所獲得的半導(dǎo)體物理與半導(dǎo)體器件的知識(shí)，設(shè)計(jì)符合工程要求的pn結(jié)型，肖特基結(jié)型和場(chǎng)效應(yīng)型半導(dǎo)體光電子和微電子器件。能夠根據(jù)器件參數(shù)測(cè)量結(jié)果分析并改進(jìn)器件設(shè)計(jì)所涉及到的材料和工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)方案完善、科學(xué)合理。課程教學(xué)目標(biāo)與所支承的畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求（指標(biāo)點(diǎn)）編號(hào)畢業(yè)要求（指標(biāo)點(diǎn)）內(nèi)容課程教學(xué)目標(biāo)（給出知識(shí)能力素養(yǎng)各方面的的具體教學(xué)結(jié)果）1.2具有對(duì)電子封裝和電子制造相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行表征、分析的物理、化學(xué)、力

10、學(xué)等知識(shí)課程目標(biāo)1：通過(guò)理論教學(xué)，使學(xué)生掌握半導(dǎo)體與半導(dǎo)體器件的基本原理、基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論。具備解決涉及到半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)中的材料問(wèn)題和工藝設(shè)計(jì)中遇到的復(fù)雜工程問(wèn)題的分析解決能力。1.23.34.21.具有綜合運(yùn)用理論和技術(shù)手段設(shè)計(jì)系統(tǒng)和過(guò)程的能力，設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素。2. 熟悉電子封裝和電子制造中相關(guān)器件、組件的結(jié)構(gòu)和作用原理，具備對(duì)電子封裝材料與結(jié)構(gòu)、電子制造和封裝工藝方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及工藝流程設(shè)計(jì)、相關(guān)材料選取、性能測(cè)試以及可靠性分析的能力，并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析課程目標(biāo)2：通過(guò)課堂教學(xué)，使學(xué)生能夠應(yīng)用高等數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)基礎(chǔ)

11、的基本原理來(lái)分析半導(dǎo)體器件的功能特性與器件設(shè)計(jì)所用材料及其工藝的設(shè)計(jì)。課程目標(biāo)3：通過(guò)課堂教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠應(yīng)用工程數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件原理，對(duì)涉及半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)的工程問(wèn)能建立起理論模型，并對(duì)理論模型求解，能夠利用理論模型的解指導(dǎo)器件的設(shè)計(jì)和對(duì)器件功能特性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估。課程目標(biāo)4：通過(guò)課堂教學(xué)和課外研討，使學(xué)生能夠結(jié)合半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件的基本原理，了解涉及到半導(dǎo)體材料的電學(xué)和光學(xué)特性的基本參數(shù)、半導(dǎo)體器件的基本特性參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)和方法。能夠?qū)Π雽?dǎo)體材料和半導(dǎo)體器件的基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和分析。學(xué)會(huì)利益工程手冊(cè)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)資源的來(lái)解決實(shí)際工程問(wèn)題。4.2熟悉電子封裝和電

12、子制造中相關(guān)器件、組件的結(jié)構(gòu)和作用原理，具備對(duì)電子封裝材料與結(jié)構(gòu)、電子制造和封裝工藝方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及工藝流程設(shè)計(jì)、相關(guān)材料選取、性能測(cè)試以及可靠性分析的能力，并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析課程目標(biāo)5：通過(guò)課堂教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠應(yīng)用所獲得的半導(dǎo)體物理與半導(dǎo)體器件的知識(shí)，設(shè)計(jì)符合工程要求的pn結(jié)型，肖特基結(jié)型和場(chǎng)效應(yīng)型半導(dǎo)體光電子和微電子器件。并能夠根據(jù)器件參數(shù)測(cè)量結(jié)果分析并改進(jìn)器件設(shè)計(jì)所涉及到的材料和工藝問(wèn)題。教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配、與進(jìn)度安排教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配所支承的課程教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法與策略（可結(jié)合教學(xué)形式描述）（選填）緒 論半導(dǎo)體與集成電路歷史，集成電路，制造，本課程內(nèi)容和要求。21.

13、2固體晶格結(jié)構(gòu)1.1半導(dǎo)體材料固體類型空間晶格原子價(jià)鍵固體中的缺陷和雜質(zhì)半導(dǎo)體生長(zhǎng)器件工藝與技術(shù)小結(jié)31.2固體理論初步2.1量子力學(xué)基本原理薛定諤波動(dòng)方程薛定諤波動(dòng)方程的應(yīng)用能帶理論態(tài)密度函數(shù)統(tǒng)計(jì)力學(xué)小結(jié)101.2平衡態(tài)半導(dǎo)體3.1平衡態(tài)半導(dǎo)體中的載流子3.2 雜質(zhì)原子與能級(jí)3.3 非本征半導(dǎo)體3.4 施主和受主的統(tǒng)計(jì)力學(xué)3.5 電中性狀態(tài)3.6 費(fèi)米能級(jí)的位置3.7 小結(jié)51.2載流子輸運(yùn)現(xiàn)象4.1 載流子的漂移運(yùn)動(dòng)4.2 載流子擴(kuò)散4.3 雜質(zhì)梯度分布4.4 霍爾效應(yīng)4.5 小結(jié)51.23.34.2半導(dǎo)體中的非平衡過(guò)剩載流子5.1 載流子的產(chǎn)生與復(fù)合5.2 過(guò)剩載流子的性質(zhì)5.3 雙極輸

14、運(yùn)5.4 準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)5.5 過(guò)剩載流子的復(fù)合壽命5.6 表面效應(yīng)5.7 小結(jié)51.23.34.2pn結(jié)6.1 pn結(jié)的基本構(gòu)造6.2 零偏6.3 反偏6.4 非均勻摻雜pn結(jié)6.5 小結(jié)51.23.34.2pn結(jié)二極管7.1 pn結(jié)電流7.2 pn結(jié)的小信號(hào)模型7.3 產(chǎn)生-復(fù)合電流7.4 結(jié)擊穿7.5 電荷存儲(chǔ)與二極管瞬態(tài)7.6 隧道二極管7.7 小結(jié)51.23.34.2金屬半導(dǎo)體和半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)8.1 肖特基勢(shì)壘二極管8.2 金屬-半導(dǎo)體的歐姆接觸8.3 異質(zhì)結(jié)8.4 小結(jié)41.23.34.2雙極晶體管9.1 雙極晶體管的工作原理9.2 少數(shù)載流子的分布9.3 低頻共基極電流增益9.4 非理

15、想效應(yīng)9.5 等效電路模型9.6 頻率上限9.7 大信號(hào)開關(guān)9.8 小結(jié)71.23.34.2金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管基礎(chǔ)10.1 雙端MOS結(jié)構(gòu)電容電壓特性MOSFET基本工資原理頻率限制特性10.5 小結(jié)41.23.34.2金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管：概念的深入11.1 非理想效應(yīng)11.2 MOSFET按比例縮小理論11.3 閾值電壓的修正11.4 附加電學(xué)特性11.5 輻射和熱電效應(yīng)11.6 小結(jié)71.23.34.2結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管12.1 JFET概念12.2 器件的特性12.3 非理想因素12.4 等效電路和平率限制12.5 高電子遷移率晶體管12.6 小結(jié)41.23.34.

16、2光電器件13.1 光吸收13.2 太陽(yáng)能電池13.3 光電探測(cè)器13.4 光致發(fā)光和電致發(fā)光13.5 光電二極管13.6 激光二極管13.7 小結(jié)61.23.34.2考核與成績(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)成績(jī)、期末考試在總成績(jī)中的比例，平時(shí)成績(jī)的記錄方法。（1） 課程整體考核課程目標(biāo)序號(hào)課程目標(biāo)考核方式及標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)1：通過(guò)理論教學(xué)，使學(xué)生掌握微波傳輸線理論、微波無(wú)源元器件和微波網(wǎng)絡(luò)等的微波技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，并具備解決電子信息系統(tǒng)中涉及到的微波分系統(tǒng)或部件復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。統(tǒng)計(jì)期末考試第1大題平均得分率，統(tǒng)計(jì)各次作業(yè)學(xué)生平均得分率，經(jīng)加權(quán)計(jì)算可得該課程目標(biāo)達(dá)成度數(shù)值。若達(dá)到60%，則判定這門課達(dá)成對(duì)第

17、1.2條畢業(yè)要求的支撐，達(dá)到課程目標(biāo)1。課程目標(biāo)2課程目標(biāo)2：通過(guò)課堂教學(xué)，使學(xué)生能夠應(yīng)用高等數(shù)學(xué)、電磁學(xué)的基本原理來(lái)區(qū)分電子信息系統(tǒng)中那些是微波技術(shù)所涉及的問(wèn)題，并能夠用高等數(shù)學(xué)、電磁學(xué)的描述方式來(lái)表達(dá)這些問(wèn)題。統(tǒng)計(jì)期末考試第2大題平均得分率，統(tǒng)計(jì)各次作業(yè)學(xué)生平均得分率，經(jīng)加權(quán)計(jì)算可得該課程目標(biāo)達(dá)成度數(shù)值。若達(dá)到60%，則判定這門課達(dá)成對(duì)第1.2、3.3、4.2條畢業(yè)要求的支撐，達(dá)到課程目標(biāo)2。課程目標(biāo)3課程目標(biāo)3：通過(guò)課堂教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠應(yīng)用高等數(shù)學(xué)、電磁學(xué)的基本原理來(lái)選擇和掌握電子信息系統(tǒng)中微波技術(shù)所涉及分系統(tǒng)或部件的數(shù)學(xué)模型，并能夠分析求解數(shù)學(xué)模型得出結(jié)論。學(xué)生應(yīng)能掌握驗(yàn)

18、證性實(shí)驗(yàn)的原理、基于的數(shù)學(xué)模型和預(yù)期結(jié)論。統(tǒng)計(jì)期末考試第3大題平均得分率，統(tǒng)計(jì)各次作業(yè)學(xué)生平均得分率，統(tǒng)計(jì)各次綜合大作業(yè)學(xué)生平均得分率，經(jīng)加權(quán)計(jì)算可得該課程目標(biāo)達(dá)成度數(shù)值。若達(dá)到60%，則判定這門課達(dá)成對(duì)第1.2、3.3、4.2條畢業(yè)要求的支撐，達(dá)到課程目標(biāo)3。課程目標(biāo)4課程目標(biāo)4：通過(guò)課堂教學(xué)和課外研討，使學(xué)生能夠了解微波技術(shù)領(lǐng)域的重要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、重要學(xué)術(shù)論文的來(lái)源和檢索途徑，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)檢索獲取相關(guān)信息，使之有助于開展微波工程領(lǐng)域復(fù)雜問(wèn)題的分析。統(tǒng)計(jì)各次綜合大作業(yè)學(xué)生平均得分率，經(jīng)加權(quán)計(jì)算可得該課程目標(biāo)達(dá)成度數(shù)值。若達(dá)到60%，則判定這門課達(dá)成對(duì)第1.2、3.3、4.2條畢業(yè)要求的支撐，達(dá)到

19、課程目標(biāo)4。課程目標(biāo)5課程目標(biāo)5：通過(guò)課堂教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠應(yīng)用所獲得的微波傳輸線、微波無(wú)源元器件和微波網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)，設(shè)計(jì)符合工程要求的傳輸線、諧振腔等無(wú)源元器件和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。統(tǒng)計(jì)各次綜合大作業(yè)學(xué)生平均得分率，統(tǒng)計(jì)讀書報(bào)告學(xué)生平均得分率，經(jīng)加權(quán)計(jì)算可得該課程目標(biāo)達(dá)成度數(shù)值。若達(dá)到60%，則判定這門課達(dá)成對(duì)第4.2條畢業(yè)要求的支撐，達(dá)到課程目標(biāo)5。（2） 學(xué)生個(gè)體成績(jī)?cè)u(píng)定序號(hào)考核項(xiàng)目/方式比例考核類型/考核時(shí)長(zhǎng)/字?jǐn)?shù)要求考評(píng)內(nèi)容（課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)項(xiàng)）1平時(shí)作業(yè)20%30小時(shí)共10次課后作業(yè)，第1次為完成第一，第二和第三章教學(xué)后；第2次為第四和第五章問(wèn)題；第3次為第六和第七章問(wèn)題；第四次為第

20、八和第九章問(wèn)題；第五次是第十章的問(wèn)題；第六次是第十一和第十二章的問(wèn)題；第七次是第十三章的問(wèn)題；第八次是第十四章的問(wèn)題。對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1、2、3、4、5。2綜合大作業(yè)15%20小時(shí)共4次綜合大作業(yè)，第1為固體晶格、量子力學(xué)及其應(yīng)用和量子理論初步；第二次是半導(dǎo)體載流子與載流子輸運(yùn)；第三次是pn結(jié)與肖特基結(jié)部分知識(shí)； 第三次是雙極晶體管原理及非理想效應(yīng)；第四次是場(chǎng)效應(yīng)管原理與非理想效應(yīng)；第四次是光器件與功率器件部分知識(shí)。對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1、2、3、4、5。3讀書報(bào)告10%5000字2次讀書報(bào)告，第一次是在指定范圍內(nèi)閱讀經(jīng)典半導(dǎo)體物理和固體物理書籍，第二次是半導(dǎo)體器件原理與設(shè)計(jì)工藝指定書籍，寫出兩份讀書報(bào)告

21、。對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)5。4期末考試60%閉卷，2小時(shí)?？己嘶A(chǔ)理論知識(shí)和技術(shù)手段的掌握程度，能用理論和技術(shù)開展微波工程問(wèn)題的分析。對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1、2、3、4。各項(xiàng)考核項(xiàng)目均按照百分制給分，記錄在成績(jī)表中，總評(píng)成績(jī)時(shí)按照各項(xiàng)比例進(jìn)行加權(quán)，然后總和得出考核成績(jī)，60分以下為不及格，60分（含）70分為及格，70分（含）80分為中等，80分（含）90分為良好，90分（含）100分為優(yōu)秀。若期末考試卷面成績(jī)（百分制）低于60分，則總評(píng)成績(jī)?yōu)椴患案?，總評(píng)成績(jī)?yōu)榫砻娉煽?jī)經(jīng)60%加權(quán)后的成績(jī)，不計(jì)平時(shí)成績(jī)。教材，參考書:選用教材：【美】Donald A. Neamen 著，趙毅強(qiáng)，姚素英 解曉東等譯，半導(dǎo)體物理與

22、器件M（第四版），北京:電子工業(yè)出版社，2015。 參考書：1. C. Kittel【美】著，固體物理導(dǎo)論M，北京:中國(guó)科學(xué)出版社，2010。 2. 曾謹(jǐn)言著， 量子力學(xué)，中國(guó)科學(xué)出版社，2012。大綱說(shuō)明：本課程是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，適合于固態(tài)電子設(shè)計(jì)與制造類專業(yè)。在固態(tài)微電子設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，不可避免地將涉及到各種半導(dǎo)體材料與器件的設(shè)計(jì)和工藝問(wèn)題。因此，有關(guān)半導(dǎo)體材料與器件的基礎(chǔ)知識(shí)是未來(lái)電子工程師所必須具備的。本課程主要要求掌握半導(dǎo)體材料特性與半導(dǎo)體器件的理論和設(shè)計(jì)原理和基本工藝，初步掌握微電子器件的設(shè)計(jì)方法和檢測(cè)方法與技術(shù)，為同學(xué)們進(jìn)一步的學(xué)習(xí)及走向?qū)嶋H工作崗位打下一個(gè)良好的工程基礎(chǔ)。

23、本課程要求學(xué)生具有較深厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和物理知識(shí)，必須熟練掌握半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體物理、與固體物理的量子理論的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)。本課程是后續(xù)專業(yè)課程集成電路設(shè)計(jì)與封裝技術(shù)等課程的基礎(chǔ)。 編寫教師簽名： 責(zé)任教授簽名： 開課學(xué)院教學(xué)副院長(zhǎng)簽名： Fundamentals of Semiconductor Physics and DevicesCourse code: 100093101Course name: Fundamentals of Semiconductor Physics and DevicesLecture Hours:72Laboratory Hours:0Credits:4.5Pr

24、erequisite(s): a)Mathematical analysis, Engineering Mathematics, General college physics and introduction to modern Physics b) Mathematical Methods of PhysicsCourse Description:The purpose of this course is to provide a basis for understanding the characteristics, operation, and limitations of semic

25、onductor devices. In order to gain this understanding, it is essential to have a thorough knowledge of the physics of the semiconductor material. The goal of this course is to bring together the fundamental physics of the semiconductor material and the semiconductor device physics.This course is int

26、ended for junior and senior undergraduates in electrical engineering. The prerequisites for understanding the material are college mathematics, up to and including differential equations, and college physics, including an introduction to modern physics and electrostatics. Prior completion of an intr

27、oductory course in in electronic circuits is helpful, but not essential.Course Outcomes:After completing this course, a student should be able to:Developed a basic understanding for the characteristics, operation, and limitations of semiconductor devices.Developed a basic understanding for the chara

28、cteristic of semiconductor material.Developed a basic understanding for the semiconductor devices physics.Developed a basic ability to estimate the general characteristics of semiconductor device.Developed a basic ability to design a semiconductor device that is in view of special utilization.Course

29、 Content:Lectures and Lecture Hours: 0 Introductions 2 The purpose of this course and the main contains of this course1 The Crystal of Solids31.1 Semiconductor Material1.2 Types of Solids1.3 Space Lattices 1.4 Atomic Bonding 1.5 imperfections and Impurities in Solids1.6 Growth of Semiconductor Mater

30、ials1.7 Devices Fabrication TechniquesSummary2 Theory of Solids102.1 Principles of Quantum Mechanics2.2 Energy Quantization and Probability Concepts2.3 Energy-Band Theory2.4 Density of States Function2.5 Statistical MechanicsSummary3 The semiconductor in Equilibrium 53.1 Charge Carriers in Semicondu

31、ctors3.2 Dopant Atoms and Energy Levels3.3 Carrier Distributions in the Extrinsic Semiconductor3.4 Statistics of Donors and Acceptors3.5 Carrier ConcentrationsEffects of Doping3.6 Position of Fermi Energy LevelEfects of Doping and Temperature3.7 Device Fabrication Technology: Diffusion and Ion Impla

32、ntationSummary4 Carrier Transport and Excess Carrier Phenomena 54.1 Carrier Drift4.2 Carrier diffusion4.3 Graded Impurity4.4 Carrier Generation and Recombination4.5 The Hall EffectSummaryThe pn Junction and Metal-semiconductor Contact85.1 Basic Structure of the pn Junction5.2 The pn JunctionZero App

33、lication Bias5.3 The pn JunctionReverse Applied Bias5.4 Metal-Semiconductor ContactRectifying Junction5.5 Forward Applied BiasAn Introduction5.6 Metal-Semiconductor Ohmic Contact5.7 Nonuniformly Doped pn Junctions5.8 Device Fabrication TechniquesSummaryFundamentals of the Metal-Oxide-Semiconductor F

34、ield-Effect Transistor 66.1 The MOS Field-Effect Transistor Action6.2 The Two-Terminal MOS Capacitor6.3 Potential Differences in the MOS Capacitor6.4 Capacitance-Voltage Characteristics6.5 The Basic MOSFET Operation6.6 Small-Signal Equivalent Circuit and Frequency Limitation Factors6.7 Device Fabric

35、ation TechniquesSummary7 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor: Additional Concepts67.1 MOSFET Scaling7.2 Nonideal Effects7.3 Threshhold Voltage Modifications7.4 Additional Electrical Characteristics7.5 Device Fabrication Techniques: Specialized DevicesSummary8 Nonequilibrium Excess Carriers in Semiconductors48.1 Carrier Generation and Recombination8.2 Analysis of Excess Carrier8.3 Ambipolar Transport8.4 Qusi-Fermi energy Levels8.5 Excess Carrier Lifetime8.6 Surface EffectsSummaryThe pn Junction and Schottk