半导体物理复习综述课件

半导体物理学

考试时间：1月30日

下午14:00-16:00半导体物理学

考试时间：1月30日

下午14:00-16:0考试题型1、填空：6分2、名词解释：15分3、简答：24分4、画图：10分5、推导：20分6、计算：25分考试题型1、填空：6分第一章半导体的能带理论1.基本概念

共价键、闪锌矿结构、纤锌矿结构、共有化运动、单电子近似、能带、价带、导带、禁带；导体、半导体、绝缘体的能带；本征激发、空穴、电子空穴对；有效质量；载流子及载流子浓度。2.基本理论

晶体中的电子共有化运动；有效质量的物理意义。

第一章半导体的能带理论1.基本概念共价键第二章半导体中的杂质与缺陷能级1.基本概念间隙式杂质、替位式杂质、杂质浓度；施主杂质、施主能级、施主电离能、n型半导体；受主杂质、受主能级、受主电离能、p型半导体；杂质补偿2.基本理论实际半导体与理想半导体的主要区别；受主、施主能级在能带中的位置。第二章半导体中的杂质与缺陷能级1.基本概念第三章半导体中载流子的统计分布1.基本概念

热激发、复合、热平衡状态、热平衡载流子、状态密度、费米分布函数、费米能级、玻尔兹曼分布函数、多数载流子、少数载流子、非简并、简并。2.基本理论

载流子统计分布理论；杂质半导体的载流子浓度分布及随温度的变化理论；简并半导体的载流子浓度分布理论；简并化条件。

第三章半导体中载流子的统计分布1.基本概念3.推导与计算半导体载流子浓度计算关系式的推导：对导（价）带分为无限多无限小的能量间隔的情况有：E~(E+dE)量子态数：dZ=gc(E)dE载流子占据能量为E的量子态的概率f(E)在能量E~(E+dE)间有载流子数：f(E)gc(E)dE把所有能量区间中的载流子数相加，即从导（价）带底（顶）到导（价）带顶（底）对f(E)gc(E)dE进行积分，得到半导体中导（价）带的载流子总数载流子总数/半导体体积=载流子浓度3.推导与计算半导体载流子浓度计算关系式的推导：第四章半导体的导电特性1.基本概念漂移运动、扩散运动、迁移率、扩散系数、电导率、载流子的散射、声子、平均自由时间2.基本理论半导体中载流子运动的欧姆定律；载流子的散射理论与散射机构。第四章半导体的导电特性1.基本概念漂移运动3.推导与计算3.推导与计算第五章非平衡载流子1.基本概念

非平衡载流子浓度、非平衡载流子寿命、准费米能级、产生率、复合率、直接复合、间接复合、俄歇复合、陷阱效应。2.基本理论

非平衡载流子的注入理论；非平衡状态的载流子浓度理论（准费米能级）；复合理论（间接复合的四个过程）；非平衡载流子的扩散与漂移；半导体的电流连续性方程。第五章非平衡载流子1.基本概念非平衡载流2.基本理论2.基本理论3.推导与计算载流子浓度和能级结构之间的关系3.推导与计算载流子浓度和能级结构之间的关系3.推导与计算爱因斯坦关系式考虑一处于热平衡的非均匀n型半导体，其中施主杂质浓度随x增加而下降，则电子浓度n0(x)和空穴浓度p0(x)都是x的函数，而且由于浓度梯度的存在，载流子会延x方向产生扩散电流：3.推导与计算爱因斯坦关系式考虑一处于热平衡的非均匀n型半同时存在漂移和扩散的电流密度表达式连续性方程同时存在漂移和扩散的电流密度表达式第六章p-n结1.基本概念

空间电荷区、耗尽层、接触电势差、势垒电容、扩散电容、p-n结的三种击穿机制2.基本理论

少数载流子扩散及平衡p-n结能带的形成；正反向偏置时能带图的变化；理想p-n结的电流电压特性的关系及其物理含义。第六章p-n结1.基本概念空间电荷区、耗尽半导体物理复习综述课件3.推导与计算同质p-n结的接触电势差的表达式及其计算。3.推导与计算同质p-n结的接触电势差的表达式及其计算。3.推导与计算理想p-n结假设下肖克莱方程的推导。3.推导与计算理想p-n结假设下肖克莱方程的推导。第七章金属和半导体的接触1.基本概念

功函数、电子亲和能、接触电势差、肖特基势垒、欧姆接触。2.基本理论

肖特基二极管和p-n结二极管的异同；平衡金属-n型半导体接触的能带图及整流理论。第七章金属和半导体的接触1.基本概念功函数图7-5金属与n型半导体接触能带图半导体物理复习综述课件第八章半导体表面与MIS结构1.基本概念

表面态、MIS结构、表面势、平带状态、耗尽状态、反型状态，深耗尽状态。2.基本理论

外场作用下半导体表面状态的分析（能带图）；MIS结构的C-V特性。第八章半导体表面与MIS结构1.基本概念半导体物理复习综述课件1.00.80.60.40.2ABCDEFC0CFBCminCminVmin1低频C02高频GH00+VC/C01.00.80.60.40.2ABCDEFC0CFBCmin第九章半导体异质结构1.基本概念

同质结、异质结（反型异质结；同型异质结）。2.基本理论

异质结成结理论及能带图分析。第九章半导体异质结构1.基本概念同质结半导体物理学

考试时间：1月30日

下午14:00-16:00半导体物理学

考试时间：1月30日

下午14:00-16:0考试题型1、填空：6分2、名词解释：15分3、简答：24分4、画图：10分5、推导：20分6、计算：25分考试题型1、填空：6分第一章半导体的能带理论1.基本概念

共价键、闪锌矿结构、纤锌矿结构、共有化运动、单电子近似、能带、价带、导带、禁带；导体、半导体、绝缘体的能带；本征激发、空穴、电子空穴对；有效质量；载流子及载流子浓度。2.基本理论

晶体中的电子共有化运动；有效质量的物理意义。

第一章半导体的能带理论1.基本概念共价键第二章半导体中的杂质与缺陷能级1.基本概念间隙式杂质、替位式杂质、杂质浓度；施主杂质、施主能级、施主电离能、n型半导体；受主杂质、受主能级、受主电离能、p型半导体；杂质补偿2.基本理论实际半导体与理想半导体的主要区别；受主、施主能级在能带中的位置。第二章半导体中的杂质与缺陷能级1.基本概念第三章半导体中载流子的统计分布1.基本概念

热激发、复合、热平衡状态、热平衡载流子、状态密度、费米分布函数、费米能级、玻尔兹曼分布函数、多数载流子、少数载流子、非简并、简并。2.基本理论

载流子统计分布理论；杂质半导体的载流子浓度分布及随温度的变化理论；简并半导体的载流子浓度分布理论；简并化条件。

第三章半导体中载流子的统计分布1.基本概念3.推导与计算半导体载流子浓度计算关系式的推导：对导（价）带分为无限多无限小的能量间隔的情况有：E~(E+dE)量子态数：dZ=gc(E)dE载流子占据能量为E的量子态的概率f(E)在能量E~(E+dE)间有载流子数：f(E)gc(E)dE把所有能量区间中的载流子数相加，即从导（价）带底（顶）到导（价）带顶（底）对f(E)gc(E)dE进行积分，得到半导体中导（价）带的载流子总数载流子总数/半导体体积=载流子浓度3.推导与计算半导体载流子浓度计算关系式的推导：第四章半导体的导电特性1.基本概念漂移运动、扩散运动、迁移率、扩散系数、电导率、载流子的散射、声子、平均自由时间2.基本理论半导体中载流子运动的欧姆定律；载流子的散射理论与散射机构。第四章半导体的导电特性1.基本概念漂移运动3.推导与计算3.推导与计算第五章非平衡载流子1.基本概念

非平衡载流子浓度、非平衡载流子寿命、准费米能级、产生率、复合率、直接复合、间接复合、俄歇复合、陷阱效应。2.基本理论

非平衡载流子的注入理论；非平衡状态的载流子浓度理论（准费米能级）；复合理论（间接复合的四个过程）；非平衡载流子的扩散与漂移；半导体的电流连续性方程。第五章非平衡载流子1.基本概念非平衡载流2.基本理论2.基本理论3.推导与计算载流子浓度和能级结构之间的关系3.推导与计算载流子浓度和能级结构之间的关系3.推导与计算爱因斯坦关系式考虑一处于热平衡的非均匀n型半导体，其中施主杂质浓度随x增加而下降，则电子浓度n0(x)和空穴浓度p0(x)都是x的函数，而且由于浓度梯度的存在，载流子会延x方向产生扩散电流：3.推导与计算爱因斯坦关系式考虑一处于热平衡的非均匀n型半同时存在漂移和扩散的电流密度表达式连续性方程同时存在漂移和扩散的电流密度表达式第六章p-n结1.基本概念

空间电荷区、耗尽层、接触电势差、势垒电容、扩散电容、p-n结的三种击穿机制2.基本理论

少数载流子扩散及平衡p-n结能带的形成；正反向偏置时能带图的变化；理想p-n结的电流电压特性的关系及其物理含义。第六章p-n结1.基本概念空间电荷区、耗尽半导体物理复习综述课件3.推导与计算同质p-n结的接触电势差的表达式及其计算。3.推导与计算同质p-n结的接触电势差的表达式及其计算。3.推导与计算理想p-n结假设下肖克莱方程的推导。3.推导与计算理想p-n结假设下肖克莱方程的推导。第七章金属和半导体的接触1.基本概念

功函数、电子亲和能、接触电势差、肖特基势垒、欧姆接触。2.基本理论

肖特基二极管和p-n结二极管的异同；平衡金属-n型半导体接触的能带图及整流理论。第七章金属和半导体的接触1.基本概念功函数图7-5金属与n型半导体接触能带图半导体物理复习综述课件第八章半导体表面与MIS结构1.基本概念

表面态、MIS结构、表面势、平带状态、耗尽状态、反型状态，深耗尽状态。2.基本理论

外场作用下半导体表面状态的分析（能带图）；MIS结构的C-V特性。第八章半导体表面与MIS结构1.基本概念