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研究生入學(xué)考試復(fù)習(xí)大綱

“半導(dǎo)體物理與器件物理”(801)

一、總體要求

“半導(dǎo)體物理與器件物理”(801)由半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體器件物理二部分組成，半導(dǎo)體物理占60%(90分)、器件物理占40%(60分)。

“半導(dǎo)體物理”要求學(xué)生熟練掌握半導(dǎo)體的相關(guān)基礎(chǔ)理論，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。重點(diǎn)掌握半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)和帶、半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷能級、半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布、半導(dǎo)體的導(dǎo)電性、半導(dǎo)體中的非平衡載流子等相關(guān)知識、基本概念及相關(guān)理論，掌握半導(dǎo)體中載流子濃度計(jì)算、電阻(導(dǎo))率計(jì)算以及運(yùn)用連續(xù)性方程解決載流子濃度隨時(shí)間或位置的變化及其分布規(guī)律等。

“器件物理”要求學(xué)生掌握MOSFET器件物理的基本理論和基本的分析方法，使學(xué)生具備基本的器件分析、求解、應(yīng)用能力。要求掌握MOS基本結(jié)構(gòu)和電容電壓特性;MESFET器件的基本工作原理;MOSFET器件的頻率特性;MOSFET器件中的非理想效應(yīng);MOSFET器件按比例縮小理論;閾值電壓的影響因素;MOSFET的擊穿特性;掌握器件特性的基本分析方法。

“半導(dǎo)體物理與器件物理”(801)研究生入學(xué)考試是所學(xué)知識的總結(jié)性考試，考試水平應(yīng)達(dá)到或超過本科專業(yè)相應(yīng)的課程要求水平。

二、各部分復(fù)習(xí)要點(diǎn)

●“半導(dǎo)體物理”部分各章復(fù)習(xí)要點(diǎn)

(一)半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)

1.復(fù)習(xí)內(nèi)容

半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵性質(zhì)，半導(dǎo)體中電子狀態(tài)與能帶，電子的運(yùn)動(dòng)與有效質(zhì)量，空穴，回旋共振，元素半導(dǎo)體和典型化合物半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)。

2.具體要求

半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)和能帶

半導(dǎo)體中電子的運(yùn)動(dòng)和有效質(zhì)量

本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)

空穴的概念

回旋共振及其實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Si、Ge和典型化合物半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)

(二)半導(dǎo)體中雜志和缺陷能級

1.復(fù)習(xí)內(nèi)容

元素半導(dǎo)體中的雜質(zhì)能級，化合物半導(dǎo)體中的雜質(zhì)能級、位錯(cuò)和缺陷能級。

2.具體要求

Si和Ge晶體中的雜質(zhì)能級

雜質(zhì)的補(bǔ)償作用

深能級雜質(zhì)

Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體中的雜質(zhì)能級

等電子雜質(zhì)與等電子陷阱

半導(dǎo)體中的缺陷與位錯(cuò)能級

(三)半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布

1.復(fù)習(xí)內(nèi)容

狀態(tài)密度，F(xiàn)ermi能級，載流子統(tǒng)計(jì)分布，本征和雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度，補(bǔ)償半導(dǎo)體的載流子濃度，簡并半導(dǎo)體

2.具體要求

狀態(tài)密度的定義與計(jì)算

費(fèi)米能級和載流子的統(tǒng)計(jì)分布

本征半導(dǎo)體的載流子濃度

雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度

雜質(zhì)補(bǔ)償半導(dǎo)體的載流子濃度

簡并半導(dǎo)體及其載流子濃度、簡并化條件、簡并半導(dǎo)體的特點(diǎn)與雜質(zhì)帶導(dǎo)電

載流子濃度的分析計(jì)算方法及其影響載流子濃度的因素

(四)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性

1.復(fù)習(xí)內(nèi)容

載流子的漂移運(yùn)動(dòng)，遷移率，載流子的散射，遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系，電阻率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系，強(qiáng)場效應(yīng)與熱載流子

2.具體要求

載流子漂移運(yùn)動(dòng)

遷移率

載流子散射

半導(dǎo)體中的各種散射機(jī)制

遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系

電阻率及其與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系

強(qiáng)電場下的效應(yīng)

高場疇區(qū)與Gunn效應(yīng);

(五)非平衡載流子

1.復(fù)習(xí)內(nèi)容

非平衡載流子的產(chǎn)生與復(fù)合，非平衡載流子壽命，準(zhǔn)費(fèi)米能級，復(fù)合理論，陷阱效應(yīng)，非平衡載流子載流子的擴(kuò)散與漂移，愛因斯坦關(guān)系，連續(xù)性方程。

2.具體要求

非平衡載流子的注入與復(fù)合

準(zhǔn)費(fèi)米能級

非平衡載流子的壽命

復(fù)合理論

陷阱效應(yīng)

載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)

載流子的漂移運(yùn)動(dòng)

Einstein關(guān)系

連續(xù)性方程的建立及其應(yīng)用

●“器件物理”部分各章復(fù)習(xí)要點(diǎn)

(一)金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)結(jié)構(gòu)物理基礎(chǔ)

1.復(fù)習(xí)內(nèi)容

MOS結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)，能帶結(jié)構(gòu)與空間電荷區(qū)，平帶電壓與閾值電壓，電容電壓特性

2.具體要求

MOS結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)

n型和p型襯底MOS電容器的能帶結(jié)構(gòu)

耗盡層厚度的計(jì)算

功函數(shù)的基本概念以及金屬-半導(dǎo)體功函數(shù)差的計(jì)算方法

平帶電壓的定義與求解;閾值電壓的影響因素;

MOS電容的定義，理想的C-V特性;影響C-V特性的主要因素

(二)MOSFET基本工作原理

1.復(fù)習(xí)內(nèi)容

MOSFET基本結(jié)構(gòu)，MOSFET電流電壓關(guān)系，襯底偏置效應(yīng)。MOSFET的頻率特性。閂鎖現(xiàn)象

2.具體要求

MOSFET電流電壓關(guān)系的定性分析，漏極電流與柵壓之間的關(guān)系;

襯偏效應(yīng)的概念及影響

小信號等效電路的概念與分析方法

MOSFET器件頻率特性的影響因素

CMOS基本技術(shù)及閂鎖現(xiàn)象

(三)MOSFET器件的深入概念

1.復(fù)習(xí)內(nèi)容

MOSFET中的非理想效應(yīng);MOSFET的按比例縮小理論;小尺寸器件的閾值電壓;MOSFET器件的擊穿特性

2.具體要求

理解實(shí)際器件與理想特性之間的偏差及其原因

器件按比例縮小的基本方法動(dòng)態(tài)電路方程及其求解

短溝道效應(yīng)與窄溝道效應(yīng)對MOSFET器件閾值電壓的影響

MOSFET器件的各種擊穿模式，擊穿電壓的影響因素

三、試卷結(jié)構(gòu)與考試方式

1、題型結(jié)構(gòu)：名詞解釋、簡答題、問答題、計(jì)算題、判斷題、繪圖題等。試卷滿分為150分。

2、考試方式：閉卷，考試必須按照規(guī)定攜帶不具備編程和存儲功能的函數(shù)計(jì)算器。

3、考試時(shí)間：180分鐘。

四、參考書目

1、《半導(dǎo)體物理學(xué)》(第七版)，劉恩科、朱秉升、羅晉生等著，電子工業(yè)出版社 2011年3月。

2、《半導(dǎo)體物理與器件》(第4版)趙毅強(qiáng)等譯 電子工業(yè)出版社 2013年。