课程简介
本课程以刘恩科等编著的《半导体物理学》（电子工业出版社，第七版）教材为蓝本，通过对其中教学内容的提炼概括，浓缩出数8个知识单元。包括：半导体中电子状态；半导体中的杂质和缺陷能级；载流子的统计分布；载流子的散射和导电性；非平衡载流子理论；pn结；金属和半导体的接触性能；半导体的表面与MIS结构。力争通过将抽象的物理概念、物理过程形象化处理，使该门课程更加通俗易懂，提高学生的学习兴趣。
通过本课程的学习可以使学生较为全面地了解和掌握半导体物理的基本知识和理论，熟悉半导体性质以及受外界因素的影响时的变化规律，运用半导体物理知识分析半导体材料特性及器件的物理问题。为后续半导体器件和集成电路等专业课程的学习以及半导体器件设计与集成电路芯片设计等做好理论与实践准备。
课程大纲
半导体的电子状态
1.1半导体的基础知识
1.2原子能级和晶体能带
1.3半导体中电子状态和能带
1.4 半导体中电子的运动 有效质量
1.5本征半导体的导电机构 空穴
1.6回旋共振及半导体能带结构
半导体中杂质和缺陷能级
2.1硅、锗晶体中的杂质能级
2.2Ⅲ-Ⅴ族化合物中的杂质能级
2.3缺陷、位错能级
半导体中载流子的统计分布
3.1状态密度
3.2费米能级和载流子的统计分布
3.3本征半导体的费米能级和载流子浓度
3.4杂质半导体的费米能级和载流子浓度
3.5一般情况下的载流子统计分布
3.6简并半导体
半导体的导电性
4.1载流子的漂移运动 迁移率
4.2载流子的散射
4.3迁移率与杂质浓度和温度的关系
4.4电阻率及其杂质浓度和温度的关系
非平衡载流子
5.1非平衡载流子的注入与复合
5.2非平衡载流子的寿命和准费米能级
5.3复合理论
5.4载流子的扩散运动和爱因斯坦关系
5.5连续性方程
pn结
6.1pn结及其能带图
6.2pn结电流电压特性及其影响因素
6.3pn结电容
6.4pn结击穿
6.5pn结隧道效应
金属和半导体的接触
7.1金属和半导体的功函数
7.2金属和半导体的接触电势差
7.3表面态对接触势垒的影响
7.4金属和半导体整流和非整流接触
半导体表面与MIS结构
8.1表面态
8.2表面电场效应
8.3 MIS结构的电容-电压特性
8.4硅-二氧化硅系统的性质
1.1半导体的基础知识
1.2原子能级和晶体能带
1.3半导体中电子状态和能带
1.4 半导体中电子的运动 有效质量
1.5本征半导体的导电机构 空穴
1.6回旋共振及半导体能带结构
半导体中杂质和缺陷能级
2.1硅、锗晶体中的杂质能级
2.2Ⅲ-Ⅴ族化合物中的杂质能级
2.3缺陷、位错能级
半导体中载流子的统计分布
3.1状态密度
3.2费米能级和载流子的统计分布
3.3本征半导体的费米能级和载流子浓度
3.4杂质半导体的费米能级和载流子浓度
3.5一般情况下的载流子统计分布
3.6简并半导体
半导体的导电性
4.1载流子的漂移运动 迁移率
4.2载流子的散射
4.3迁移率与杂质浓度和温度的关系
4.4电阻率及其杂质浓度和温度的关系
非平衡载流子
5.1非平衡载流子的注入与复合
5.2非平衡载流子的寿命和准费米能级
5.3复合理论
5.4载流子的扩散运动和爱因斯坦关系
5.5连续性方程
pn结
6.1pn结及其能带图
6.2pn结电流电压特性及其影响因素
6.3pn结电容
6.4pn结击穿
6.5pn结隧道效应
金属和半导体的接触
7.1金属和半导体的功函数
7.2金属和半导体的接触电势差
7.3表面态对接触势垒的影响
7.4金属和半导体整流和非整流接触
半导体表面与MIS结构
8.1表面态
8.2表面电场效应
8.3 MIS结构的电容-电压特性
8.4硅-二氧化硅系统的性质