801 半導(dǎo)體物理 考試大綱

一、總體要求

“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)體的晶體結(jié)構(gòu)、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(jí)、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(shí)、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)律的計(jì)算等。

“801 半導(dǎo)體物理”研究生招生考試是所學(xué)知識(shí)的總結(jié)性考試，考試水平應(yīng)達(dá)到或超過(guò)本科專(zhuān)業(yè)相應(yīng)的課程要求水平。

二、知識(shí)要點(diǎn)

（一）半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)和缺陷

1.主要內(nèi)容

半導(dǎo)體的分類(lèi)及其特點(diǎn)，半導(dǎo)體的性質(zhì)及導(dǎo)電能力對(duì)外界因素的依賴(lài)性，半導(dǎo)體化學(xué)鍵的性質(zhì)和半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)，金剛石與閃鋅礦結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其各向異性。

2.具體要求

固體的分類(lèi)半導(dǎo)體性質(zhì)

化學(xué)鍵類(lèi)型和晶體結(jié)構(gòu)的規(guī)律性 半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體鍵的性質(zhì)晶格、晶向與晶面

半導(dǎo)體中常用的晶向與晶面

金剛石結(jié)構(gòu)和閃鋅礦結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其各向異性砷化鎵晶體的極性

（二）半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)

1.主要內(nèi)容

半導(dǎo)體中電子狀態(tài)與能帶，半導(dǎo)體中的電子運(yùn)動(dòng)與有效質(zhì)量，空穴，回旋共振原理與作用，Si 的回旋共振實(shí)驗(yàn)結(jié)果，常用元素半導(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)、表征和能帶

半導(dǎo)體中電子的運(yùn)動(dòng)和有效質(zhì)量，有效質(zhì)量的意義本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)，

空穴的概念，空穴等效概念的作用與意義

回旋共振原理、作用及其 Si 晶體的回旋共振實(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)

（三）半導(dǎo)體中雜志和缺陷能級(jí)

1.主要內(nèi)容

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

2.具體要求

Si 和 Ge 晶體中的雜質(zhì)和雜質(zhì)能級(jí)雜質(zhì)的補(bǔ)償作用與應(yīng)用

深能級(jí)雜質(zhì)

Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體中的雜質(zhì)能級(jí)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(jí)

（四）半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布

1.主要內(nèi)容

狀態(tài)密度，分布函數(shù)、Fermi 能級(jí)，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(jiǎn)并半導(dǎo)體

2.具體要求

狀態(tài)密度的定義與計(jì)算分布函數(shù)

費(fèi)米能級(jí)、費(fèi)米能級(jí)意義

非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體載流子的統(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(jiǎn)并半導(dǎo)體及載流子濃度、簡(jiǎn)并化判據(jù)、簡(jiǎn)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

（五）半導(dǎo)體的導(dǎo)電性

1.主要內(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(chǎng)效應(yīng)與熱載流子

2.具體要求

漂移的概念與規(guī)律載流子漂移運(yùn)動(dòng)

遷移率定義及物理意義載流子散射概念

半導(dǎo)體中的主要散射機(jī)制、特點(diǎn)及其影響因素半導(dǎo)體中其它因素引起的散射

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)系載流子在強(qiáng)電場(chǎng)下的效應(yīng)

高場(chǎng)疇區(qū)與 Gunn 效應(yīng)；

（六）非平衡載流子

1.主要內(nèi)容

非平衡狀態(tài)，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(jí)，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(ài)因斯坦關(guān)系，連續(xù)性方程

2.具體要求

非平衡狀態(tài)及其特點(diǎn)

非平衡載流子的注入與復(fù)合準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)概念與意義

非平衡載流子的壽命及其影響因素直接復(fù)合與間接復(fù)合理論

表面復(fù)合陷阱效應(yīng)

擴(kuò)散概念與規(guī)律

半導(dǎo)體中載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)

Einstein 關(guān)系

半導(dǎo)體中的電流構(gòu)成

連續(xù)性方程的建立及意義連續(xù)性方程的典型應(yīng)用

三、考試形式

1、考試時(shí)間：180 分鐘。

2、試卷分值：150 分。

3、考試方式：閉卷考試。

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