1、2019 年淮海工学院硕士研究生招生半导体物理与器件考试大纲一、参考书目半导体物理与器件 ，吕淑媛，刘崇琪，罗文峰编著. 西安电子科技大学出版社, 2017 年。二、课程的基本要求半导体物理与器件是太阳能光伏和光电子技术相关专业的一门重要基础课。其考核目标是要求学生掌握半导体物理的基本理论，包括量子力学、固体物理和半导体物理的基础知识和基本概念；了解光电子技术和器件的基本概念；掌握光电探测器、LED 以及太阳能电池的工作原理。三考试的内容第一章量子力学初步和原子的壳层结构 了解无限深势阱中能量的量子化以及量子隧穿效应的基本概念；了解原子壳层排布的基本规律。掌握能量量子化、波粒二相性、测不准关系
2、以及泡利不相容原理等量子力学的基本原理；掌握薛定谔方程及波函数的物理意义。熟练掌握四个量子数的基本概念。 重点：量子力学的基本原理、薛定谔方程、四个量子数第二章 固体物理基础了解晶体的特征和对称性；了解固体结合的类型和基本规律；了解晶格振动的基本模式和声子概念；了解晶体中的缺陷和杂质。掌握密勒指数的标记方法；掌握立方、金刚石和纤锌矿结构。熟练掌握原胞、晶胞和布拉菲格子等概念。重点：晶格结构的周期性、原胞和晶胞、布拉菲格子、密勒指数、金刚石结构和纤锌矿结构第三章 能带论了解布洛赫定理；了解克龙尼克-潘纳模型及能带结构的特点；了解导体、绝缘体和半导体的能带结构。掌握能带理论的单电子近似模型、金属中
3、的自由电子模型；掌握电子准经典运动的基本概念和规律及在恒定电场作用下的运动；掌握态密度及费米-狄拉克分布函数。熟练掌握空穴及有效质量的概念。重点：单电子近似、金属中的自由电子模型、布洛赫定理、能带结构的特点、电子状态和能带、电子运动的有效质量、空穴第四章 半导体中的载流子了解电导率、迁移率以及霍尔系数与杂质浓度和温度的关系；了解掺杂半导体的费米能级和载流子浓度的计算；了解非平衡载流子的产生、复合及动态过程；了解非平衡载流子寿命及扩散长度的定义；了解连续性方程及其在实际器件中的运用。掌握平衡态下载流子的浓度分布；掌握本征半导体的费米能级和载流子浓度的计算；掌握载流子的电导率、迁移率。熟练掌握本征
4、半导体、杂质半导体以及杂质补偿的基本概念；熟练掌握平衡半导体的费米能级和载流子的统计分布。 重点：平衡半导体、费米能级和载流子的统计分布、本征半导体载流子的统计分布、电导率和迁移率、非平衡载流子、连续性方程式第五章 p-n 结了解 p-n 结电流电压方程式的推导；了解 p-n 结的齐纳击穿和雪崩击穿机理；了解 p-n 结隧道效应。掌握 p-n 结电流电压特性；掌握 p-n 结电容；掌握空间电荷区的形成过程。熟练掌握 p-n 结的能带图；熟练掌握 p-n 结接触电势差和载流子分布的计算。重点：p-n 结及其能带图、p-n 结电流电压特性、p-n 结电容第六章 半导体表面和金属半导体结了解表面电场效应；了解金属半导体接触整流理论；了解肖特基势垒概念及其影响因素。理解金属-半导体欧姆接触的概念；理解金属半导体接触能级图。重点：表面电场效应、金属半导体接触及其能级图、金属半导体欧姆接触第七章 半导体的光学性质和光电器件 了解激子吸收和杂质吸收；了解半导体的发光效率。掌握半导体的光吸收；掌握直接跃迁和间接跃迁的选择定则；掌握半导体的光电导；掌握附加电导率和定态光电导及其弛豫过程。熟练掌握 p-n 结的光生伏特效应和太阳能电池的电流- 电压特性；熟练掌握半导体的辐射跃迁、电致发光激发机构和 LED 工作原理。重点：半导体的光吸收、太阳能电池、光电探测器、光致发光和电致发光、光电二极管
