半导体物理教学（通用12篇）
半导体物理教学 篇1
《半导体物理学》是盐城工学院材料物理、新能源材料与器件专业本科生的一门专业基础课。它主要研究半导体原子状态和电子状态以及电子输运的学科。
通过该课程的学习, 使学生获得半导体物理的基本概念, 基本规律和基本思想, 了解半导体性质以及受外界因素的影响及其变化规律。该课程注重培养学生理论联系实际的能力、科学研究的思想方法、创新能力以及工程实践能力等;为毕业生从事半导体相关学科的科学研究、工程设计奠定扎实的理论与实践基础。
作为材料物理及新能源材料与器件专业的特色课程及后续课程的基础课程, 《半导体物理学》的教学质量直接影响着后续课程的教学。该课程具有物理理论深奥, 理论推导复杂等特点, 这就要求学生具有扎实的数学和物理的基础知识。但是, 对于应用型本科院校的学生来说, 他们没有系统的学习量子力学, 固体物理, 数学物理方法及统计物理等相关的物理知识, 因此, 在该课程的学习和理解上都存在一定的难度, 使教学效果难以达到预期。基于教学实践, 我们逐渐认识到原有的教学模式已经不适应应用型本科院校的人才培养。为了提高该课程的教学质量, 现结合笔者的教学实践, 对《半导体物理学》课程的教学做一些探讨和思考。
1 基于培养方案、合理构建教学内容
人才培养方案是关于人才培养的蓝图, 是教育教学的纲领性文件。教学内容应符合人才培养方案。因此, 应该在培养方案的指导下, 合理地构建教学内容。 关于半导体物理学的教材种类繁多, 我们专业系经过认真调研和教研讨论, 选择刘恩科、朱秉升和罗晋生编著的《半导体物理学》 (第7版) 作为教材[1]。该书全面地论述了半导体物理的基础知识。全书共分13章, 主要内容为: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;半导体的异质结构;半导体的光学性质、热电性质、磁和压电效应以及非晶态半导体理论等知识点。该书具有物理理论深奥, 知识点较多, 数学推导繁杂等特点, 因此, 学生需具有扎实的量子力学、固体物理、热力学统计物理及数学物理方法等相关知识。
该校定位于以培养工程技术人才为目标的应用型本科院校, 因此学生理论功底相对比较薄弱。基于人才培养方案, 进一步优化了半导体物理学的教学内容。首先构建好整体知识框架, 突出教学重点和难点。前五章是半导体物理学课程的理论基础部分, 是后八章的基础, 因此选择重点讲解前五章。授课时先明确课程的学习主线, 将基本概念、基本定律和基本思想贯穿于这条主线。主要讲解物理概念和理论模型, 力求讲清楚物理图像, 弱化公式的推导过程。其次, 做好知识的衔接和扩充。讲授新课之前先复习上次课程的内容, 做到温故而知新, 加强了章节之间的衔接, 利于学生对新知识的理解。将最新的半导体领域发展动态和科研成果引入教学内容, 进一步扩充教学内容, 开阔学生的视野。
2 基于计算机软件、形象化教学内容
“百闻不如一见”, 形象化教学内容, 把抽象内容具体化, 增加教学内容的直观性, 提高学生的学习兴趣和课堂效率。形象化教学, 即直观性教学, 是指教师在教学过程中通过引导学生观察物理现象或者运用语言进行形象描述, 充分调动学生的各种感觉器官, 让学生在头脑中形成清晰的物理图像, 从而丰富他们的感性知识[2]。半导体物理学具有基本概念和理论多, 公式推导烦琐, 物理模型抽象等特点, 因此不易理解。传统的教学方法达不到预期效果, 学生难以理解和掌握这些基本概念, 基本理论和物理模型。鉴于此, 可以借助于计算机软件把半导体物理学中抽象的概念和物理模型形象化。首先, 将半导体物理学中的物理过程用Flash等动画软件制作成动画, 在课堂上演示给学生, 增加学生的感性知识;其次, 利用mathematic等数学软件模拟半导体材料的载流子浓度、费米能级与温度关系, 增强了学生对知识点有直观的了解, 提高了定量分析问题的能力。形象化的教学方法可以促进学生对半导体物理知识的理解, 从而激发学生对半导体物理的学习积极性, 提高学习效率[3]。
3 理论联系实践、加强实践教学
应用型本科院校人才培养的重要保证是实践教学。半导体物理学实践环节应该是半导体物理学课程的有机组成部分。开设实践教学环节对于该课程来说, 是十分必要的。结合课程特点, 确定了相应的实践教学内容, 编制了实践教学大纲。在实践教学过程中, 首先教师详细的讲解基本原理, 仪器的操作;然后让学生进行分组实验;最后学生对测得的数据进行处理和结果分析, 并完成实验报告。例如, 在讲解半导体的热电性质时, 可以利用热电效应的相关实验, 让学生观察相应的热电现象, 使学生把抽象的理论知识转化为直观感受。通过实践教学环节, 使学生进一步理解和掌握半导体物理学的基本理论, 基本概念和基本思想, 培养学生良好的科学素养, 提高学生分析问题和解决问题的能力。
4 结语
应用型本科院校的目标是培养工程技术人才。针对教学中的问题, 通过合理的构建教学内容, 教学方法和手段的改进, 使学生的学习积极性得到了提高, 达到了预期教学效果。《半导体物理学》作为材料物理和新能源材料与器件专业一门重要的专业基础课, 将为后续课程的学习和毕业生从事半导体相关学科的科学研究、工程设计奠定扎实的理论与实践基础。
参考文献
[1]刘恩科, 朱秉升, 罗晋生.半导体物理学[M].北京:电子工业出版社, 2008.
[2]王强.半导体物理的形象化教学[J].中国现代教育装备, 2009 (1) :92-93.
[3]汤乃云.微电子专业“半导体物理”教学改革的探索[J].中国电力教育, 2012 (13) :59-60.
半导体物理教学 篇2
学院、部：材料与能源学院
系、所；微电子工程系
授课教师：魏爱香，张海燕
课程名称；半导体物理
课程学时：64
实验学时：8
教材名称：半导体物理学
2005年9-12 月
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第一章半导体的电子状态
1.1半导体中的晶格结构和结合性质
1.2半导体中的电子状态和能带
本授课单元教学目标或要求：
了解半导体材料的三种典型的晶格结构和结合性质；理解半导体中的电子态, 定性分析说明能带形成的物理原因，掌握导体、半导体、绝缘体的能带结构的特点
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1．半导体的晶格结构：金刚石型结构；闪锌矿型结构；纤锌矿型结构
2．原子的能级和晶体的能带
3．半导体中电子的状态和能带（重点，难点）
4．导体、半导体和绝缘体的能带（重点）
研究晶体中电子状态的理论称为能带论，在前一学期的《固体物理》课程中已经比较完整地介绍了，本节把重要的内容和思想做简要的回顾。
本授课单元教学手段与方法：
采用ppt课件和黑板板书相结合的方法讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
作业题：44页1题
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第一章半导体的电子状态
1.3半导体中的电子运动——有效质量
1.4本征半导体的导电机构——空穴
本授课单元教学目标或要求：
理解有效质量和空穴的物理意义，已知e（k）表达式，能求电子和空穴的有效质量，速度和加速度
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1．半导体中e（k）与k的关系（重点，难点）
2．半导体中电子的平均速度
3．半导体中电子的加速度
4．有效质量的物理意义（重点，难点）
5．本征半导体的导电机构— 空穴（重点）
补充2各课外讨论题和例题
1.2.出版社2005
3.2002
4.本授课单元教学手段与方法： 采用ppt课件和黑板板书相结合的方法讲授 本授课单元思考题、讨论题、作业： 作业题：44页2题，补充课外作业题1个 本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005 田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第一章半导体的电子状态
1.5 回旋共振（了解）
1.6 硅和锗的能带结构（了解）
1.7 ⅲ-ⅴ族化合物半导体的能带结构（了解）
1.8 ⅱ-ⅵ族化合物半导体的能带结构（了解）
1.9 si1-xgex合金的能带结构（了解）
1.10宽带隙半导体材料（了解）
本授课单元教学目标或要求：
对于给定的能带图能确定导带底，价带顶的位置及能隙的大小，能辨别能带的简并度 了解各种半导体材料的能带结构特点。
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1． k空间的等能面
2．介绍硅、锗、ⅲ-ⅴ族化合物、ⅲ-ⅴ族化合物、si1-xgex合金和宽带隙半导体材料的能带图 本授课单元教学手段与方法：
采用ppt课件讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
作业题：44页3，4题
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第二章半导体中的杂质和缺陷能级（4学时）
2.1硅、锗晶体的杂质能级（掌握）
本授课单元教学目标或要求：
掌握硅、锗晶体中的施主杂质和施主能级，受主杂质和受主能级和深能级杂质
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1．替位式杂质 间隙式杂质
2．施主杂质、施主能级（重点）
3．受主杂质、受主能级（重点）
4．浅能级杂质电离能的简单计算
1.2.出版社2005 ．杂质的补偿作用（重点）．深能级杂质 本授课单元教学手段与方法： 采用ppt课件讲授 本授课单元思考题、讨论题、作业： 思考题：习题6 讨论题：习题1 作业题：习题2，3，7 本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005 田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第二章半导体中的杂质和缺陷能级（4学时）
2.2 iii—v族化合物的杂质能级（了解）
2.3缺陷、位错能级（了解）
本授课单元教学目标或要求：
了解以gaas为代表的iii—v族化合物半导体中杂质能级的情况。
了解半导体中的缺陷和位错的能级
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）： 概括叙述各类杂质（ⅰ族元素，ⅱ族元素，ⅲ族元素，ⅳ族元素，ⅴ族元素，ⅵ族元素和过渡元素）在iii—v族化合物gaas和gap中的杂质能级。
介绍半导体中的点缺陷和位错。
本授课单元教学手段与方法：
采用ppt课件讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
作业题：62页7题
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第三章半导体中的载流子的统计分布
3.1状态密度
3.2费米能级和载流子的统计分布
本授课单元教学目标或要求：
理解k空间和状态密度的意义，掌握在k空间中电子态密度的计算方法
理解半导体中费米能级的物理意义，掌握费米分布函数和玻耳滋蔓分布函数的意义及其应用 本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1． k空间中量子态的分布
2． 状态密度（重点）
3． 费米分布函数的表达式、意义及应用（重点，难点）
4． 费米能级的物理意义（重点，难点）
5． 玻耳滋蔓分布函数的意义及其应用（重点，难点）
这一次课的重点是让学生理解和掌握这些基本的物理概念，为后续章节的学习打好基础，所以课堂上主要通过5个课外实例的分析和解答加深对这些概念的理解和应用。
例题：5个，见讲稿。
本授课单元教学手段与方法：
采用黑板板书的方法讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
思考题：习题2题和3题 作业题：习题1题和4题
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第三章半导体中的载流子的统计分布
3.2费米能级和载流子的统计分布
3.3本征半导体的载流子浓度
本授课单元教学目标或要求：
掌握导带中电子浓度和价带中的空穴浓度的计算方法，能熟练应用电子浓度和空穴浓度的公式分析问题、解决问题。理解和掌握本征半导体中的载流子浓度和费米能级的计算方法
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1． 导带中电子浓度的公式推导、结果分析和应用（重点，难点）
2． 价带中空穴浓度的公式推导、结果分析和应用（重点，难点）
3． nc和nv的物理意义
4． 本征半导体的费米能级和载流子浓度（重点，难点）
结合上次课的物理概念，推导导带电子和价带空穴的浓度的计算公式，这是半导体中最重要的公式之一。交代清楚每一步的物理意义就容易理解推导的过程和结果。重点要求学生掌握结果的分析和应用。举3个实例让学生掌握公式的应用方法。
本授课单元教学手段与方法：
采用黑板板书的方法讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
思考题：补充 作业题：习题6题和7题
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第三章半导体中的载流子的统计分布
3.4杂质半导体的载流子浓度
本授课单元教学目标或要求：
理解和掌握杂质半导体中的载流子浓度和费米能级在不同温度和不同掺杂浓度下的计算和分析方法，并能用图示的方法画出不同温度下杂质的电离和载流子分布的示意图，能画出费米能级和载流子浓度随温度和掺杂浓度的变化图
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1．杂质能级上的电子和空穴
2．n型半导体的载流子浓度：分五个温区分析，分别是低温弱电离区，中间电离区，强电离区，过渡区和高温本征激发区（重点和难点）
3.上述分析方法和结果可类比于p型半导体
4．少数载流子的浓度
课堂上尽可能把抽象的结果用直观图示的方法表达出来，结合2个实例教学生分析问题的方法。本授课单元教学手段与方法：
采用黑板板书的方法讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
思考题：补充题 作业题：习题9，13
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第三章半导体中的载流子的统计分布
3.4杂质半导体的载流子浓度
3.5一般情况下的载流子统计分布
本授课单元教学目标或要求：
一节课用于复习总结上次课的重点，再讲2个例题，加深学生对问题的理解和掌握。
理解在同时含有失主和受主杂质的半导体中，利用电中性条件，求解不同温度下载流子浓度和费米能级位置的方法
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1．总结和分析3.4节的主要结果，讲解例题
2．分析在同时含有失主和受主杂质的一般情况下，求解不同温度下载流子浓度和费米能级位置的方法（难点）
着重分析物理方法和思想，不需记忆很烦琐的数学公式。
本授课单元教学手段与方法：
采用黑板板书的方法讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
讨论题：习题15 作业题：习题14，18
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第三章半导体中的载流子的统计分布
3.6简并半导体
本授课单元教学目标或要求：
理解简并半导体的定义和简并化的条件；掌握简并半导体载流子浓度的计算方法。了解低温载流子冻析效应和禁带变窄效应。
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1． 简并半导体的载流子浓度
2． 简并化条件（重点）
3． 低温载流子冻析效应
4．禁带变窄效应
本授课单元教学手段与方法：
采用黑板板书的方法讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
作业题：习题20，21
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
习题课
本授课单元教学目标或要求：
总结第一到第三章的主要概念、理论和公式
讲解习题中存在的主要问题，讲解课外例题
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）： 总结第一到第三章的主要概念、理论和公式
讲解习题中存在的主要问题，讲解课外例题
本授课单元教学手段与方法：
采用ppt课件和黑板板书相结合的方法讲授
1.2.出版社2005
3.2002
4.5 本授课单元思考题、讨论题、作业： 作业题：复习1-3章。本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005 田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社 ．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第四章半导体的导电性
4.1载流子的漂移运动和迁移率
4.2载流子的散射
本授课单元教学目标或要求：
理解半导体中的漂移运动和描述漂移运动的物理量-迁移率，掌握半导体的电导率与迁移率的关系式。理解半导体中载流子散射的概念，了解半导体中主要的散射机构。
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1． 欧姆定律的微分形式
2． 半导体中的漂移运动-漂移速度和迁移率（重点）
3．半导体的电导率和迁移率的关系（重点）
4．载流子散射的概念
5．半导体中主要的散射机构
本授课单元教学手段与方法：
采用ppt课件和黑板板书相结合的方法讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
思考题：习题1 讨论题： 作业题：习题2，4，7
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第四章半导体的导电性
4.3迁移率与杂质浓度和温度的关系
4.4电阻率及其与杂质浓度和温度关系
本授课单元教学目标或要求：
掌握半导体的迁移率与杂质浓度和温度的关系
掌握半导体的电阻率与杂质浓度和温度关系
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1．平均自由时间和散射概率的关系
2． 迁移率与平均自由时间的关系
3． 迁移率与杂质和温度的关系（重点）
4． 电阻率与杂质浓度的关系（重点）
5． 电阻率随温度的变化（重点）
例题：144页9，16，17
本授课单元教学手段与方法：
采用ppt课件和黑板板书相结合的方法讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
思考题：习题12 讨论题： 作业题：习题13，15，18
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第五章非平衡载流子
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
5.3准费米能级
本授课单元教学目标或要求：
理解非平衡载流子的概念，非平衡载流子的产生、复合和寿命；理解小注入和大注入的概念和条件，理解准费米能级的概念和非平衡状态下载流子浓度的表达式
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1．非平衡载流子的概念
2．举例说明非平衡载流子的产生和复合过程（重点）
3．小注入和大注入的概念和条件
4．非平衡载流子的寿命（重点）
5．准费米能级（难点）
6．非平衡状态下载流子浓度的表达式（重点）
上述这些概念是半导体物理中最重要的基本概念，这次课的重点是让学生理解和掌握这些概念及其物理意义。
本授课单元教学手段与方法：
采用黑板板书的方法讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
思考题：习题1 讨论题：习题6 作业题：习题2，4，7
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第五章非平衡载流子
5．4 复合理论
本授课单元教学目标或要求：
理解半导体中的直接复合、间接复合、表面复合和俄歇复合的基本概念。
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1．直接复合 2．间接复合 3．表面复合 4．俄歇复合 本授课单元教学手段与方法：
采用黑板板书的方法讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
思考题： 1 讨论题：习题8 作业题：习题9，10，12
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
5.5.6
际问题 授课类型：理论课 授课时间：2节 授课题目（教学章节或主题）： 第五章非平衡载流子 陷阱效应 载流子的扩散运动 本授课单元教学目标或要求： 了解半导体的陷阱效应 理解和掌握非平衡少数载流子的稳定扩散方程，能用扩散方程求解实
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1．陷阱效应
2．非平衡少数载流子的扩散定律
3．非平衡少数载流子的稳态扩散方程（重点）
4．稳态扩散方程的应用（重点，难点）
举例讲解稳态方程的应用，基本方法：根据具体问题写出稳态方程的具体表达式和边界条件写出方程的通解，代入边界条件求具体的解。
本授课单元教学手段与方法：
采用黑板板书的方法讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
讨论题：15 作业题：习题13，14，16
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第五章非平衡载流子
5.7载流子的漂移运动、爱因斯坦关系式
5.8连续性方程式
本授课单元教学目标或要求：
理解载流子的漂移运动和漂移电流表达式
掌握爱因斯坦关系式
掌握连续性方程及其应用
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1．载流子的漂移运动
2．爱因斯坦关系式（重点）
3．连续性方程式（重点，难点）
1.2.出版社2005 ． 连续性方程应用举例（难点）通过例题分析让学生学习连续性方程及其应用 本授课单元教学手段与方法： 采用ppt课件和黑板板书相结合的方法讲授 本授课单元思考题、讨论题、作业： 思考题：习题15 讨论题： 作业题：补充2个课外作业题 本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005 田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第四、五章习题课
本授课单元教学目标或要求：
对第四、第五章的基本概念、理论和公式进行总结
讲解第四、五章的习题课
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1．对第四、第五章的基本概念、理论和公式进行总结
2．讲解第四、五章的习题课
本授课单元教学手段与方法：
采用ppt课件和黑板板书相结合的方法讲授
本授课单元思考题、讨论题、作业：
作业题：复习第四、第五章的内容。
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005
2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导与典型题解》电子工业出版社2005
3.施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社，2002
4.方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社
5．曾谨言，《量子力学》科学出版社
注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。
授课类型：理论课 授课时间：2节
授课题目（教学章节或主题）：
第六章 pn结
6．1 pn结及其能带图
本授课单元教学目标或要求：
掌握pn结的形成过程、能带图、接触电势差和和载流子的分布
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
1． pn结的形成和杂质分布
2． pn结的能带图(重点，难点)
3． pn结的接触电势差（重点）
4． pn结的载流子分布(重点，难点)
本授课单元教学手段与方法：
采用ppt课件和黑板板书相结合的方法讲授
1.2.出版社2005
3.2002
半导体物理教学 篇3
摘 要 半导体制造工艺是半导体器件以及集成电路制备的基础。《半导体制造工艺基础》重点研究半导体器件以及集成电路的制备方法与流程，是微电子专业的核心课程。基于此，本文对《半导体制造工艺基础》课程进行探索。
关键词 半导体制造工艺 课程探索
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2015）17-0001-02
《半导体制造工艺基础》以施敏所著教程为例，该课程在对基本原理介绍的基础上注重对工艺过程、工艺参数的描述以及工艺参数测量方法的介绍，并在半导体制造的几大工艺技术章节中加入了工艺模拟的内容，弥补了实践课程由于昂贵的设备及过高的实践费用而无法进行实践教学的缺憾。故熟练掌握《半导体制造工艺基础》将有助于我们加深对半导体制备的了解，为我们学习微电子专业打下坚实的基础。但目前《半导体制造工艺基础》在教学过程中还面临很多问题。在此背景下，我们将对《半导体制造工艺基础》课程进行教学探索。
一、教学内容的设置
《半导体制造工艺基础》的第一章简要回顾了半导体器件和关键技术的发展历史，并介绍了基本的制造步骤。第二章涉及晶体生长技术。后面几章是按照集成电路典型制造工艺流程来安排的。第三章介绍硅的氧化技术。第四章和第五章分别讨论了光刻和刻蚀技术。第六章和第七章介绍半导体掺杂的主要技术；扩散法和离子注入法。第八章涉及一些相对独立的工艺步骤，包括各种薄层淀积的方法。《半导体制造工艺基础》最后三章集中讨论制版和综合。第九章通过介绍晶体工艺技术、集成器件和微机电系统加工等工艺流程，将各个独立的工艺步骤有机地整合在一起。第十章介绍集成电路制造流程中高层次的一些关键问题，包括电学测试、封装、工艺控制和成品率。第十一章探讨了半导体工业所面临的挑战，并展望了其未来的发展前景
二、教学中存在的问题
在教学过程中，从教学工作量来看，发现《半导体制造工艺基础》教学内容过多，根据学校安排的学时很难上完。从教学方法来看，传统的口述以及PPT展示教学方法很难达到预期的教学效果，原因在于这门课程实践性很强。书中的图片特别是工艺过程及工艺效果只是简单的图片展示。从教学深度来看，传统教学方法只是演示，学生对工艺的参数没有概念，故对书本上的内容理解的深度很是欠缺。
三、教学方法的改革
为了提高教学效果，故必须对传统的教学方法进行改革。将工艺仿真软件TSUPREM 4 进行同步仿真与书本相结合将是一个好的教学方法。工艺仿真不但能让学生更轻松的理解工艺内容，还能让学生体会到工艺参数的重要性。下面将结合书本对这种方法进行讲解。《半导体制造工艺基础》第一章介绍半导体工艺技术基本步骤，属于概论，为了节约课时对其内容有所了解即可。第2章介绍晶体生长从熔融硅中生长的区熔（float-zone）法单晶生长工艺，为了节约课时对其内容进行简单介绍即可。第3章介绍硅的氧化包括热氧化过程，由于氧化工艺是半导体工艺的重点内容，应详细阐述，并且教会学生应用工艺仿真软件TSUPREM 4 进行同步仿真，观察每一步氧化带来的硅片上结构的变化，对氧化的效果有直观的了解。第4章介绍光刻技术，采用工艺仿真软件TSUPREM 4 对硅片进行光刻，观察硅片上光刻图形的变化。第5章介绍了刻蚀包括湿法化学刻蚀和干法刻蚀，刻蚀技术是工艺的重要内容，要求学生采用工艺仿真软件TSUPREM 4 对刻蚀进行仿真，比较两种刻蚀方法的效果，并观察每步刻蚀带来的结构变化。第6章介绍了扩散包括非本征扩散，横向扩散。同样采用工艺仿真软件TSUPREM 4对扩散过程进行仿真验证，观察可扩散的温度，时间，离子的浓度等参数对扩散结构的影响，为重点教学内容。第7章介绍了离子注入。离子注入是半导体工艺的核心部分，也是常见的工艺步奏，通过采用工艺仿真软件TSUPREM 4离子注入进行模拟仿真，观察离子注入的浓度，能量，退火时间以及退火温度等参数对离子分布的影响，加深对工艺参数的理解。另外第8章介绍薄膜淀积。第9章介绍MOS工艺。第10章介绍集成电路制造，测试，封装等工艺技术。最后这三部分由于涉及到很多具体的器件和电路，内容较多故可以一个典型例子为例进行讲解，同样采用工艺仿真软件TSUPREM 4进行工艺仿真，学生能熟练掌握工艺仿真软件后面的内容可以自己进行仿真验证。
四、结束语
《半导体制造工艺基础》是一门实践性很强的课程，采用工艺仿真软件TSUPREM 4来模拟工艺过程将有助于加强学生对工艺的了解。让学生深入浅出的理解半导体制造流程还需从教学方法上进行进一步改革。c
参考文献：
[1]施敏.半导体制造工艺基础[M].合肥：安徽大学出版社，2007.
[2]刘秀琼，余学功.半导体制造技术课程教学改革实践[J].中国科教创新导刊，2014，（02）.
[3]李琦，赵秋明，段吉海.“半导体器件物理”的教学探讨[J].电子电气教学学报，2011，（2）.
基金项目：（1）重庆市高等学校教学教改研究重点项目（编号：132014）；（2）重庆市教育科学“十二五”规划课题（2014-GX-006）。
半导体物理教学 篇4
1传统教学模式存在的问题
1.1内容繁冗
传统半导体物理教学内容知识点多、内容广、理论推导复杂, 学生学起来难抓重点, 不利于激发学生的兴趣, 也不能很好的引导学生进行思考。 每节课的新知识点, 让学生在短时间内很难消化他们这节课真正学到的是什么。 同时对于电子行业来说, 其发展速度是非常迅速的, 新的理论和前沿技术不断涌现, 想在有限的课时里涵盖所有内容显然不大可能, 而此时学生的主动学习能力显得尤为重要。
1.2重理论、轻应用
传统半导体物理课程的教学过程以理论讲授为主, 缺乏实际应用的案例分析。 整个半导体物理的教学过程, 老师一直在不停的进行生硬, 晦涩的理论推导、再给出结论这样的模式给学生传输知识。学生实践过程不够, 因此工程应用能力较差。
1.3配套资源不足
陌生的概念总需要找到与其相联系的实物才能更深刻的理解。学生之所以会对半导体的原理、特性等不能深刻理解并记忆是因为还无法与他们大脑里已有的记忆相联系, 尤其是抽象的, 学生从未亲眼见过的物理过程, 所以完善的多媒体教学资源是我们现在非常缺少的。 我们也开过一些仿真课程来辅助半导体物理的教学, 但因为学生对仿真过程及其意义依然不能有较好的把握, 所以辅助效果并不理想。
1.4学科交叉不够
对于微电子专业来说, 学科的交叉渗透非常多, 但是因为不同课程由不同老师担任, 所以有交叉性的综合知识涉及的不够多。 半导体物理的老师只讲授半导体的基本概念、原理、特性等, 学生并不知道这对他们以后要学的知识有什么意义和作用, 没有目标的学习也是导致学生容易出现理解不深刻、遗忘、对所学专业的认知不够的原因之一。
2课程教学改革的思路
除了学生直接的课堂感受给我们提出了必须进行教改的要求, 同时因为目前工科院校的毕业生出现越来越难适应工业生产的需求的现象, 因此, 我们改革的人才培养模式除了要达到改善课堂的效果, 同时也要解决高等工科教育与社会需求的矛盾。 为此我校于2014年正式开始启动CDIO教学改革: 以工程与应用为教学背景的改革。 将CDIO教学理念与教学方法融入到具体的课程中, 有意识的培养学生的“实践、探索、创新”能力, 体现出工程教育的特色。
2.1教学内容的改革
半导体物理因为研究领域非常广, 涉及的知识点又较多, 为了有较好的教学效果, 教师需结合学生的培养方案, 把握大体框架, 对教学内容做适当的删减、整合。对此, 我系任课教师在教学讨论上多次对内容进行斟酌, 调整:对目前已非主流的内容进行删除;对前期已经涉及的内容进行简化, 一般只讲其整体框架及其和后面所学内容的关联或运用;对后期学生可能重复的内容, 比如PN结, 也可做适当缩减。 同时, 为了提高学生的创新能力和探索兴趣, 教学内容除了涵盖传统半导体物理教学内容, 同时增加前沿技术的讲解, 增加学生对微电子行业的了解。
2.2教学方法的改革
在CDIO教学过程中, 将改变老师负责讲, 学生只负责听的教学模式, 学生是主要的参与者, 老师将只起辅助学生学习作用。
老师在整门课程开始之初, 需介绍该门课程的主要内容, 它讲的是什么, 它和我们的生活, 和微电子行业, 和后续的课程有什么关联, 结合应用说明我们要学习的内容是什么及如何一步一步对其进行学习, 表达清楚其间的关联, 先让学生对半导体物理有个整体认知。
每一章的起始阶段需要给学生提供学习思路框架, 让学生清晰的知道本章的重点知识点是哪些, 他们之间有什么关联, 使学生对整章知识的来龙去脉有整体的把握, 然后再让学生在这个框架里面去逐一理解, 整个CDIO的教学就变成以学生自学为主, 让学生在老师指导的方向下自发的去探索学习的过程。
为督促学生有质量的完成学习, 教师需在课堂中将班级分为几个小组, 5-7个人为一组, 组织相应的讨论课, 其内容可多样化。 比如, 理论讨论课: 让学生互相讨论在探索学习过程中不能理解的知识点, 有分歧或不肯定的内容可请求老师帮助;习题讨论课:通过习题巩固对理论知识的学习是必不可少的阶段。 老师可出一些经典的题目, 让学生分组讨论, 共同完成。 最课堂上, 教师要带上相关的半导体器件, 可辅助学生理解新的知识。 后, 老师再对所探索的知识进行不断的重复和总结, 加深理解和关联 (图1) 。
最好的学习是应用。 所以在半导体物理及后续课程学习完成之后, 我系一般在大三下学期还会开设专门的系统工程设计课程。 通过完成一个具体的项目, 让学生不仅能巩固半导体物理的理论知识, 也能将相关联的不同课程的理论及应用联系起来, 让学生系统了解微电子技术。 比如, 智能小车的设计, 无人机的设计等, 让半导体物理的学习不止是停留在某一学期, 而是贯穿在整个大学阶段, 同时, 也能让不同学科之间的内容相互交叉、应用, 达到工程教育的目的。
2.3考核方式的改革
基于CDIO的考核方式也不再以一张试卷作为考核的全部内容, 要体现过程考核, 知识及工程应用考核。在半导体物理的考核办法中, 最终成绩由过程考核成绩和期末成绩构成, 其中过程考核占50%, 期末成绩占50%。 其中过程考核包含出勤考核、讨论参与考核、工程能力考核。 讨论参与考核方式根据授课方式不同较为灵活, 可以是教师提问, 根据学生回答情况进行考核, 也可是学生自主上台讲解自己对今天内容的理解, 根据学生的参与情况进行评定;工程能力考核则是根据学生作业情况, 项目完成情况给分, 为了提高学生合作意识, 一般会将一小组的人捆绑给分, 为了得到较高的分数, 完成较好的同学需帮助较差的同学。将工程培养放在平时, 而期末考核则注重对基础知识的理解和应用上 (图2) 。
3结束语
在半导体物理教学改革中, 将以CDIO先进的教育理念为指导, 将知识、能力、素质的培养紧密结合、理论、实践、创新融为一体, 构建符合现代工程院校新人才培养模式的课程体系, 形成我院半导体物理教学特色。
摘要：半导体物理是微电子技术方向一门重要的专业基础课。本文在CDIO工程教育思想的指导下, 对半导体物理的教学内容、教学方法和考核办法作出改革, 改革强调学生参与课堂, 注重学生实践能力的培养。教学结果表明该模式可提高学生的学习兴趣, 激发学生探索热情, 有助于提高学生的工程实践能力。
关键词：半导体物理,CDIO实验,工程实践
参考文献
[1]耿莉, 徐友龙, 张瑞智.创新型人才培养模式下的半导体物理教学研究[J].电气电子教学学报, 2009, 增刊:85-88.
[2]陈平, 韩静, 黄明文.半导体物理实验探索的模式与实践[J].中山大学学报论丛, 2002, 22 (1) :37-38.
[3]白璐, 吴振森.多层面分层次半导体物理教学改革[J].物理与工程, 2010, 20 (6) :43-50.
[4]王印月, 赵猛.改革半导体课程教学融入研究性学习思想[J].高等理科教育, 2003, 1:69-71.
半导体物理教学 篇5
《半导体物理与器件》教学大纲
课程类别：专业方向
课程性质：必修
英文名称：Semiconductor Physics and Devices 总学时：
讲授学时：48 学分：
先修课程：量子力学、统计物理学、固体物理学等 适用专业：应用物理学(光电子技术方向)开课单位：物理科学与技术学院
一、课程简介
本课程是应用物理学专业(光电子技术方向)的一门重要专业方向课程。通过本课程的学习，使学生能够结合各种半导体的物理效应掌握常用和特殊半导体器件的工作原理，从物理角度深入了解各种半导体器件的基本规律。获得在本课程领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力，为开展课题设计和独立解决实际工作中的有关问题奠定一定的基础。
二、教学内容及基本要求
第一章：固体晶格结构
（4学时）教学内容： 1.1半导体材料 1.2固体类型 1.3空间晶格 1.4原子价键
1.5固体中的缺陷与杂质 1.6半导体材料的生长 教学要求：
1、了解半导体材料的特性, 掌握固体的基本结构类型；
2、掌握描述空间晶格的物理参量, 了解原子价键类型；
3、了解固体中缺陷与杂质的类型；
4、了解半导体材料的生长过程。授课方式：讲授
第二章：量子力学初步
（4学时）教学内容：
2.1量子力学的基本原理 2.2薛定谔波动方程
2.3薛定谔波动方程的应用 2.4原子波动理论的延伸 教学要求：
1、掌握量子力学的基本原理，掌握波动方程及波函数的意义；
2、掌握薛定谔波动方程在自由电子、无限深势阱、阶跃势函数、矩形势垒中应用；
3、了解波动理论处理单电子原子模型。授课方式：讲授
第三章：固体量子理论初步
（4学时）
应用物理学专业
教学内容：
3.1允带与禁带格 3.2固体中电的传导 3.3三维扩展
3.4状态密度函数 3.5统计力学 教学要求：
1、掌握能带结构的基本特点，掌握固体中电的传导过程；
2、掌握能带结构的三维扩展，掌握电子的态密度分布；
3、掌握费密-狄拉克分布和玻耳兹曼分布。授课方式：讲授
第四章：平衡半导体
（6学时）教学内容：
4.1半导体中的载流子 4.2掺杂原子与能级 4.3非本征半导体
4.4施主与受主的统计学分布 4.5电中性状态 4.6费密能级的位置 教学要求：
1、掌握本征载流字电子和空穴的平衡分布；
2、掌握掺杂原子的作用，掌握非本征载流字电子和空穴的平衡分布；
3、掌握完全电离和束缚态，掌握补偿半导体平衡电子和空穴浓度；
4、掌握费密能级随掺杂浓度和温度的变化。授课方式：讲授
第五章：载流子输运现象
（4学时）教学内容：
5.1载流子的漂移运动 5.2载流子扩散 5.3杂质梯度分布 5.4霍尔效应 教学要求：
1、掌握载流子漂移运动的规律，掌握载流子漂移扩散的规律；
2、了解杂质梯度分布规律，了解霍尔效应现象。授课方式：讲授
第六章：非平衡过剩载流子
（6学时）教学内容：
6.1载流子的产生与复合 6.2过剩载流子的性质 6.3双极输运 6.4准费密能级
6.5过剩载流子的寿命 6.6表面效应 教学要求：
物理科学与技术学院
1、掌握载流子产生与复合的规律，掌握连续性方程与扩散方程；
2、掌握双极输运方程的推导与应用，掌握准费密能级的确定；
3、了解肖克莱-里德-霍尔复合理论及非本征掺杂和小注入的约束条件；
4、了解表面态与表面复合速。授课方式：讲授
第七章：PN结
（2学时）教学内容：
7.1 PN结的基本结构 7.2零偏 7.3反偏
7.4非均匀掺杂PN结 教学要求：
1、掌握PN结的基本结构，掌握内建电势差与空间电荷区宽度；
2、掌握势垒电容与单边突变结，了解线性缓变结与超突变结。授课方式：讲授
第八章：PN结二极管
（4学时）教学内容： 8.1 PN结电流
8.2 PN结的小信号模型 8.3产生与复合电流 8.4结击穿
8.5电荷存储与二极管瞬态 8.6隧道二极管 教学要求：
1、掌握PN结内电荷流动的定性描述，掌握扩散电阻与等效电路；
2、掌握反偏产生电流正偏复合电流；
3、了解结击穿的物理图像，了解关瞬态与开瞬态，了解隧道二极管的基本特征。
授课方式：讲授
第九章：双极晶体管
（6学时）教学内容：
10.1双极晶体管的工作原理 10.2少子的分布
10.3低频共基极电流增益 10.4非理想效应 10.5等效电路模型 10.6频率上限 教学要求：
1、掌握双极晶体管的工作原理，掌握少子的分布规律；
2、了解有用因素及电流增益的数学表达式；
3、掌握基区宽度调制效应及大注入效应；
4、了解Ebers-Moll模型及Gummel-Poon模型；
5、了解延时因子的概念及晶体管截止频率。授课方式：讲授
应用物理学专业
第十章：MOS场效应管（1）
（4学时）教学内容：
11.1双端MOS结构 11.2电容—电压特性 11.3MOSFET基本原理 11.4频率限制特性 11.5CMOS技术 教学要求：
1、掌握能带图、耗尽层厚度、功函数、平带电压、阈值电压、电荷分布；
2、掌握理想C-V特性及频率特性；
3、掌握MOSFET的结构及电流--电压关系的数学推导；
4、了解小信号等效电路，了解CMOS制备技术。授课方式：讲授
第十一章：MOS场效应管（2）
教学内容：
12.1非理想效应
12.2MOSFET按比例缩小理论 12.3阈值电压的修正 12.4附加电学特性 12.5辐射和热电子效应 教学要求：
1、掌握亚阈值电导与沟道长度调制效应；
2、了解恒定电场按比例缩小，了解短沟道效应和窄沟道效应；
3、了解击穿电压及轻掺杂漏晶体管；
4、了解辐射引入的氧化层电荷及辐射引入的界面态。
4学时）
半导体物理教学 篇6
关键词：半导体；制造技术；实践教学；集成电路
在目前我国强力推进自主集成电路芯片“中国芯”的研发与制造背景下，我国的微电子产业快速发展，对半导体行业的高水平专业人才的需求也随之大幅增加。但目前每年高校微电子专业的毕业生数量远远不能满足半导体制造技术业的需求，半导体制造技术行业高水平专业人才的匮乏已经成为制约其快速发展的主要瓶颈之一。为此，培养一批具备前沿半导体集成芯片的工程应用能力，掌握以半导体制造技术为载体的微电子系统研发、设计与生产能力的微电子专业人才是目前高校所面临的迫在眉睫的问题，因而加强半导体制造工艺人才的培养已成为大学教学的一个重点研究内容。
“半导体制造技术”是我院电子封装技术专业的必修课程，也是培养学生实践动手能力和创新开发能力的专业特色课程之一。该课程的目标是培养学生系统掌握微电子关键工艺及其原理，并具有一定工艺设计、分析及解决工艺问题的能力，因此，在这门课程中引入实践教学是至关重要的。
一、“半导体制造技术”课程内容的特点
“半导体制造技术”这门课程广泛涉及量子物理、电学、光学和化学等基础科学的理论概念，又涵盖半导体后端工艺的材料分析等与制造相关的高新生产技术。该课程的主要内容包括微电子集成电路制造工艺中的氧化、薄膜淀积、掺杂（离子注入和扩散）、外延、光刻和刻蚀等工艺，培养学生掌握集成电路制造工艺原理和设计、工艺流程及设备操作方法，使学生掌握集成电路制造的关键工艺及其原理。同时，该课程又是一门实践性和理论性均较强的课程，其涉及涵盖的知识面广且抽象。基于此，培养学生的实践动手、工艺分析、设计及解决问题的能力单纯依靠课堂上的讲和看是远远达不到的。如何利用多种可能的资源开展工艺实践教学，加强科学实验能力和实际工作能力的培养，是微电子专业教师的当务之急。
二、教学条件现状及实践教学的引入
1.教学条件现状
众所周知，半导体制造行业的设备如金属有机化合物化学气相沉淀、等离子增强化学气相沉积（PECVD）和磁控溅射等设备价格昂贵，且对环境条件要求苛刻。与企业相比，高等学校在半导体制造设备和场地方面的投入远远不够。为了达到该课程的教学目标，我们学校购置了一些如磁控溅射系统、PECVD、高温扩散炉和快速热处理炉等与半导体制造工艺相关的设备。
2.引入实践教学的重要性
教学和实践相辅相成，教学指导实践，实践反哺教学。为了加深学生对在课堂上所学的理论和工艺知识的理解，并培养学生的动手能力，我们在“半导体制造技术”这门课程中增添了利用PECVD技术淀积钝化层SiNx：H薄膜及快速热处理等实践课。对于薄膜淀积实践课，在实验前期，学生需要调研，确定薄膜淀积参数（如温度、时间、气流比等）；在薄膜淀积完成之后，需要通过一些手段表征薄膜的结构和性能，检查是否达到了预期的效果，如果和预期结果不相符，由老师组织学生共同探讨并解决。在学生全程参与的实践课程中，学生都感受到学习的乐趣，充分调动了学生的积极性，培养了学生提出问题、解决问题和分析问题的能力。
“半导体制造技术”课程的开展不仅要使学生掌握基本的理论知识，更重要的是通过课程传授、实践操作及企业案例等多种教学活动，激发学生的学习积极性和主动性，并提高学生的动手实践能力、分析问题和解决问题的能力。通过实践课的开展，将学生在课堂中学到的理论知识与企业的实际工作联系起来，加深了对半导体制造技术关键工艺的理解。这些教学活动有效地培养了学生的创新思维和实践能力，提高了整体的教学效果。理论和实践相结合的授课方式必将成为“半导体制造技术”课程创新型教学改革与持续发展的原动力。
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半导体物理教学 篇7
随着半导体技术和集成电路的飞速发展, 现代半导体产业已经形成了设计—制造—封装测试的完整产业链, 其应用覆盖了电脑、汽车电子、激光器、太阳能电池、光纤通讯、半导体照明及平板显示等各个领域, 年销售额超过3000亿美元, 已然成为国民经济发展中的重要战略产业[1]。作为掌握半导体技术的一门先导性课程, 半导体物理与器件课程旨在研究半导体材料和器件的基本性能和内在机理, 是研究集成电路工艺、设计及应用的重要理论基础。该课程理论较为深奥、知识点多、涉及范围广、理论推导复杂、学科性很强, 对于学生的数学物理的基础要求较高[2]。而现行的教材特点及传统教学方式大都强调繁琐的理论推导, 容易使学生陷入“只见树木, 不见森林”的境地, 在茫茫的公式海洋中逐步丧失学习兴趣, 影响了课程的教学质量。因此迫切需要对这些问题与不足进行改革, 优化和整合教学内容。本文从注重物理学史的介绍、理论推导与定性分析相结合、利用形象化教学、注重理论和实践相结合以及培养学生查阅文献能力五个方面, 对课程的教学改革进行了若干思考, 力求为学生呈现一个条理清晰、理论分析简练、物理图像明确、多方互动的教学过程, 逐步培养学生学习半导体物理与器件课程的兴趣, 促进教学质量的提高。
1 加强半导体物理学史的介绍
物理学是研究物质的组成及其运动规律的基础科学, 是自然科学的基础。而物理学史是研究物理学概念、定律和定理的起源、发展、变化, 揭示其发生、发展的原因和规律的一门学科, 充分体现了人类认识自然界由简单到复杂、由表面到本质的认知过程, 其中包含了大量的方法论和认识论, 蕴涵了丰富的科学素质和人文精神。打个比方, 在教学中讲物理学理论, 会给学生以知识, 而讲物理学史, 则会给学生带来智慧。牛顿说过:“如果说我比别人看得远一点, 那是因为我站在巨人的肩上。”著名的物理学家朗之万也曾指出:“在科学教学中, 加入历史的观点是有百利而无一弊的。”因此在半导体物理与器件的教学过程中, 适当穿插物理学史的内容, 把物理知识的来龙去脉作出历史的叙述, 不但能激发学生学习兴趣、活跃课堂气氛, 而且还具有以下两方面的作用:首先有助于学生对半导体物理与器件知识点的系统化。记忆一段充满探索者思索与创造、艰辛与执着、悲欢与激情的历史肯定要比一堆单纯、枯燥的公式容易多了。例如, 半导体物理的理论基础就是量子力学, 而量子力学之所以出现就在于诸多经典物理学无法解释的实验现象。从黑体辐射引出了普朗克的辐射量子化假设、光电效应引出了爱因斯坦的电磁波能量量子化、分立原子光谱的观测到原子模型的建立过程、再到德布罗意物质波理论、薛定谔方程的建立和求解以及能带理论的建立等等, 了解了物理学史的发展, 就系统地串联了课程的知识点;其次有助于培养学生的科学素养。科学素养与知识相比是更深层次的东西, 是对知识本质的理解、内化和激活, 它包含科学知识、科学思想、科学态度和科学方法。把知识教育的基本内容同历史发展过程结合起来, 让学生了解科学家发现物理概念、物理规律的历史过程, 循着科学家的思维方法和探索途径来“发现”物理概念和规律, 敢于持怀疑、辩证的态度来看待科学问题, 学会运用观察和实验、类比和联想、猜测和试探、分析和综合、佯缪和反正、科学假设等科学方法来研究问题, 使自身的科学素养得到提升[3,4]。
2 理论推导与定性分析相结合
半导体物理与器件课程最典型的特点就是公式多, 理论推导复杂, 通常要求学生具有较高的数学物理基础。但是如果一味地追求理论推导, 则容易让学生陷入困境, 不知所措。例如在讲解量子隧道效应的时候, 通常需要先求解一维无限高方势阱中粒子的薛定谔方程, 以获得粒子在势阱中的波函数分布, 然后再求解一维有限高方势阱粒子的波函数。这两个步骤涉及了大量的理论计算, 尤其是后者的计算更为复杂, 完全推导完需要耗费大量的时间和精力, 也容易使学生感到反感。实际上, 在求解获得一维无限高方势阱中粒子的波函数之后, 就可以采用定性的方法去分析有限高势阱中粒子的运动行为。在一维无限高方势阱中, 由于假设了边界处势垒能量是无穷大, 因此波函数的导数在边界处是不连续的。然而在有限高势阱中, 由于边界处的势能是有限值, 因此不仅波函数在边界处连续, 其导数在边界处也必须连续。可以想象, 其波函数在边界处一定是渐变的, 势必延伸到势阱外, 亦即波函数在势阱外也不为零, 说明势阱中的粒子有通过势垒的可能性。按照经典物理的理解, 粒子将会百分之百被势垒弹回, 而不可能通过势垒, 但在量子力学中就完全不同了, 一部分粒子将穿透势垒到势阱外, 这种现象就称为隧道效应。同样在考虑粒子穿透势阱的概率问题。也可以采用定性分析的方法。例如, 粒子的质量、具有的能量、势垒的高度、还有势垒的厚度, 它们与穿透概率之间可能的关系是什么。采用类比的方法引导学生进行定性分析, 好比一个人要穿越一堵墙壁, 如果墙的高度一定, 那么弹跳能力好的人, 肯定更容易翻墙而过。弹跳能力的好坏可以视为粒子具有的能量大小, 因此可以很直观理解, 穿透概率和粒子能量的若干次方成正比关系, 能量越大, 越容易穿越。同样可以举墙壁高低、胖子瘦子翻墙等例子来定性探讨微观粒子的隧穿行为。
3 充分利用形象化教学
为了能够让学生直观理解半导体物理与器件中各种抽象的物理概念、模型, 需要采用形象化教学方法。一方面要利用现代多媒体教学手段, 制作必要的课件来模拟物理模型以及相关的物理过程。同时要善于利用周围的环境来帮助学生理解物理概念和模型。如教室里规则排列的座位和男女同学, 在课程的教学中就非常有用:座位可以抽象成二维的晶体点阵, 座位上全部坐男同学是一种情况, 座位上全部坐女同学又是另一种情况, 虽然物质构成不同了, 但是点阵结构相同, 很好地诠释了晶体结构等于点阵加基元的概念。利用座位还可以讨论晶向、原子线密度、晶列间距等概念。在讨论电子, 空穴导电机制的时候, 把坐满人的座位看着满价带, 教室最前面一排空着的位置看成空带, 人的移动好比电子的移动, 这样很容易理解在外电场作用下, 价带、空带以及导带的导电行为, 同时对于电子激发后产生的空穴及运动行为也提供了更为形象的认识。再比如, 利用工科班级女生远比男生少的特点, 可以说明少数载流子 (女生) 和多数载流子 (男生) 的概念。假设班级有4个女生, 40个男生, 当有光照产生非平衡载流子时, 例如产生5个女生和5个男生, 显然非平衡载流子对于少数载流子的影响要远远大于对多数载流子的影响, 通过这种形象类比的方式, 就能帮助学生很好地理解为什么非平衡载流子都是指非平衡少数载流子的原因。
4 坚持理论与应用相结合
学习半导体物理和器件就是为了在理论知识和实际应用之间架设一座桥梁。在教授理论知识的同时, 一定要多举一些应用的实例, 这样不仅有利于学生理解理论知识, 还可以大大提升学生学习的动力, 培养专业兴趣。例如讲完量子隧道效应后, 其典型的应用实例就是扫描隧道显微镜 (STM) 的发明。通过对STM工作原理的分析, 并制作动画模拟其金属针尖扫描样品的表面和收集隧道电流的过程, 激发学生的兴趣。结合PN结空间电荷区的形成以及光生载流子的知识, 讲解太阳能电池的一般工作原理和设计思路, 进而拓展到整个光伏产业的发展和当前形势。在电子受激辐射的基础上说明激光的产生和应用。结合能带理论和载流子的产生与复合说明发光二极管 (LED) 的工作原理, 以及LED照明工程的发展和进展。在学习晶体管工作原理的基础上, 让学生进一步了解现代集成电路朝纳电子方向发展所遇到的挑战和发展轨迹[5,6]。通过理论和实践应用的高度结合, 可以让学生不光看见树木, 还看见森林, 理解学习半导体物理与器件是为了“学以致用”。
5 培养学生文献调研的能力
教师课堂的授课只是传播知识的一种途径, 而大学的教育更重要是要培养学生的自我学习能力。网络是当今科技发展的重要产物, 网络上也充满了各种各样的丰富知识, 培养学生通过网络进行资料调研对于半导体物理与器件课程的学习大有裨益。在文献调研的过程中, 让学生充分、及时地了解半导体产业发展的相关动态, 学会“精读”和“略读”文献, 在吸收文献知识的基础上, 进一步条理化、规整化课堂所学的内容, 甚至有所创新。具体教学过程中, 可以针对不同的知识点, 安排学生课后进行相应的文献调研和总结, 并以PPT的形式做一个简短的文献汇报。让学生与教师互换角色, 加强互动, 互相促进。
6 结语
《半导体物理与器件》课程的教学改革是顺应半导体技术和产业发展的必然要求, 尤其对于工科的学生, 更要了解物理问题是从哪里来的, 并发展应用到什么地方。在教学的过程中, 要避免盲目繁琐的公式推导, 避免单一的教学方式, 通过引入物理学史、定性分析问题、形象化教学等教学手段促进学生学习的兴趣, 提高课程的教学质量。积极推动高等学校人才的培养和学科建设工作。
摘要：《半导体物理与器件》课程是电子科学技术专业的一门核心课程, 是半导体物理与半导体产业之间连接的桥梁。本文针对课程知识点多、理论推导过程复杂等特点, 阐述了加强物理学史的介绍、理论推导与定性分析相结合、充分利用形象化教学、理论和实践相结合以及培养学生文献查阅能力五个方面对课程教学改革的重要意义, 充分激发学生的学习兴趣, 提升课程的教学效果。
关键词：半导体物理与器件课程,物理学史,定性分析,形象化教学
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半导体物理的研究进展 篇8
关键词：半导体,超晶格,物理
0 引言
我国的信息产业已经发展成为国民经济的重要支柱之一, 同时信息产业的快速发展也在不断推进器件制造和软件开发的快速发展。但是信息产业的发展中不断有一些新原理和新功能的器件制造很大程度上面还是依赖于半导体物理的研究与发展。现在很多的发达国家和地区都在半导体物理领域投入大量的资金和人力资源进行半导体物理的研究和创新, 这样的一个市场状态也加剧了每个国家的竞争程度, 因为半导体物理的发展能够为社会发展、人们的生活和国家的安全带来很大的帮助和促进作用。
半导体是属于物理学方面的一个新领域, 它的发展历史比较短, 是在四十年代以后才发展起来的一个新领域。在本个世纪初期的时候, 人们对于半导体还是不了解的, 人们只是知道金属具有很好的导电性, 生活中常用的金属如:铝和铜这些导电材料;同时和金属材料的导电性相反的一些材料也就是绝缘体, 绝缘体的导电性非常差, 绝缘体主要有一些橡胶或陶瓷等材料, 这些材料在生活应用当中用的比较多;半导体的导电性就是介于导体和绝缘体之间的一种物质, 而半导体的导电性就是介于这两者之间的, 例如物理试验中经常用到的硅和锗等物质, 这些半导体材料在工业应用上面还是不很多。
1 半导体物理的早期发展
在十九世纪七十年代早期的时候, 一种叫做栖的半导体材料被人们发现, 这种半导体材料具有很多的光电性能, 并且通过对于这种半导体材料进行了大量的相关实验测量研究, 同时通过大量实验研究的结果总结, 积累起很多的实验数据结果, 但是由于对这种半导体材料缺乏机理认识不清楚的现象, 所以很难掌握并且有效地利用这些性能的方法, 因此在实际应用的过程当中还是得不到广泛的应用, 对于这方面的研究也就得不到充分的重视。
在本世纪二十年代以后, 人们发明了半导体材料的检波器, 这个检波器可以为半导体方面的实验研究提供很大的帮助作用。同时这些器件也为工业发展提供的一定的促进作用, 但是这些器件的稳定性比较差, 而且价钱也特别昂贵, 在制造工艺方面还得不到有效的改进和完善, 因此在实际的应用过程当中有很多的器件都因为性能比较差而被淘汰掉了, 也有一些器件在长期的研究过程中并没有很大的突破, 发展速度比较缓慢。
到了三十年代中期的时候, 量子力学得到很好的发展, 并且量子力学在固体物理方面发挥着重要的作用, 量子力学的成功也象征着人们对于半导体本质方面有了一个全新的认识, 并且人们能够很好地应用半导体材料。人们通过对于半导体的各方面性能的研究, 能够很好地控制半导体的电学方面的性能, 大大促进了半导体在固体物理学方面的发展进度。雷达技术在第二次世界大战期间得到了非常快速的发展, 因为雷达需要用到很多的半导体材料, 所以半导体材料在此期间突飞猛进, 加速了半导体方面的飞速发展。半导体学科在理论方面具有非常扎实可靠的理论基础, 对于其后半导体技术能够得到高速发展提供了坚实的理论基础, 同时由于在生产实践过程中的迫切需求, 这些都是使得半导体技术能够得到迅速发展和繁荣起来的原因。随着人们在半导体物理方面的研究工作不断得到重视, 并且展开大量的相关实验研究工作。在1948年的时候, 人们通过大量的实验和不断的努力终于发明了三极管。晶体管是一项非常重大的发明, 它标志着人们在半导体方面取得了非常重大的突破和成功的一个标志。随着半导体的出现和被人们广泛地了解之后, 在相关物理研究领域也掀起了一场非常大的影响, 这种器件得到很多的学者和研究人员的重视。晶体管的出现标志着被人们所熟悉和应用的电子学器件真空管将要被这个体积非常小的晶体管所代替。点接触式的晶体管在刚开始被发明的时候, 在性能上面依然存在很大的不足和很多的缺陷, 但是这个时候就有很多人预言在电子技术领域中晶体管将要引起一场非常大的革命。尽管在刚开始的时候晶体管的方法作用不是非常明显, 但是人们通过一个偶然的机会将晶体管的放大作用的机理了解的很清楚, 并且利用晶体管的放大作用对于晶体管的结构方面提出了一种新的构造方案。经过人们长期的研究和探索, 人们终于成功地制作出能够符合面结型晶体结构的新方案 (锗合金管) 。锗合金管的出现具有很重要的指导性和标志性的意义, 主要表现在以下两个方面:第一方面就是锗合金管在半导体发展过程中是一个非常成功的理论指导实践的成功范例, 第二方面就是锗合金管的出现标志着半导体晶体管已经能够在实际工业应用中得到广泛生产和应用。
在五十年代初期的时候, 随着锗合金管的出现, 半导体材料得到了前所未有的发展, 特别是在锗的提纯了拉制单晶体当面有了一个质的飞跃, 这项技术也对于后期锗材料各方面技术的发展和完善提供了坚实的基础。这项技术的发展不仅对于许多半导体的质量方面有所提升, 同时也在相关的学科领域发展方面发挥了巨大的影响作用。由于很多半导体材料的纯度和质量得到了很大的提高, 这样就更加有利于半导体物理的研究工作能够更加深入的进行研究下去, 并且有了很多新的研究突破。例如, 在实际研究过程中, 因为半导体材料的纯度得到很大的提升, 这就使得人们能够更加清楚和几率去观察到半导体中的电子或空穴的迥旋共振, 并且能够进一步深入研究, 使得人们能够更好地认识到半导体的能带结构。
在半导体器件的发展的过程中, 人们对于半导体材料的要求越来越高, 并且能够根据现有的技术不断加大研究, 力求创新, 努力提高很多半导体材料的纯度和质量, 使得半导体材料的纯度更高, 更加有利于相关方面的实验研究, 另一个方面就是能够不断去探索半导体方面的新材料, 找到更加有研究价值和实用价值的新型半导体材料。在研究半导体提纯方面的时候, 很多科学家能够通过跳跃性的思维模式, 跳出以前常用的化学提纯的方法, 不断追求一种更加高效和可行的物理方法来不断提高半导体材料的纯度。研究人员通过从水平的区熔提纯方法发展到无堆坍区熔提纯法, 在这个研究方法的改进过程中, 经历了大量的实验和提纯精度的比较, 最终研究出来的一种新的提纯方法。这些材料提纯方法在生产制造方面和科学研究方面都得到了非常广泛的应用, 例如在生产制造方面能够大大促进纯度很高材料的大批量生产和制造, 在科研方面能够有助于相关元素的更深入的研究, 以前由于纯度不够, 得不到很好的实验结果, 现在这些问题就可以迎刃而解了, 对于现在科学技术的发展具有非常强大的推动作用。
从五十年代初期发展到现在, 半导体的发展也随着技术的发展得到很快的发展带动作用, 半导体材料的研究也带动了整个物理领域方面的深入研究。很多半导体发展比较先进的跨国公司, 为了能够在半导体方面领先于其他的国家, 能够获得更加丰厚的利润, 他们在半导体物理方面投入了时间和金钱去开展一些半导体材料方面的研究和创新工作。目前半导体研究工作在固体物体领域方面已经取得了很好的成绩, 并且在相关新材料的研究方面也已经有了新的突破和进展。
2 半导体新材料的研究进展
半导体新材料是目前半导体研究的主要方向之一, 只有不断地去探索和发现新的材料和新材料的新性能才能够更加有利于半导体未来的发展, 同时这样半导体新材料也能够为半导体新器件的开发与设计开辟了一条更加广阔的道路。超高速的逻辑器件、高性能的光电子器件以及由这些器件集成的电路系统都是当今半导体器件发展的一个大的趋势, 半导体新器件的特点就是器件体积更加小型化, 器件的功能更加多样化。现在很多的半导体器件很多都已经开始采用纳米结构, 纳米量子器件现在已经发展成为半导体材料科学技术领域中最为先进的前沿发展领域。目前的纳米器件主要包括以下几种类型。
2.1 单电子器件与电路
单电子器件是一种利用库仑阻塞和单电子隧道穿通的一种新型半导体器件, 单电子器件是利用先进的纳米量子器件研究技术, 这种器件能够克服一些集成电路在物理方面的瓶颈, 同时也能够提高工艺方面的要求, 是创造新材料发现新特性的一条重要途径。通过人们十几年来的不懈努力, 人们通过大量的实验和研究, 现在科学家大部分都开始采用先进的设备制造技术来制造单电子晶体管, 并且通过大量的实验测试, 研究单电子晶体管在运输过程中存在的一些问题。目前单电子器件主要困难就是如何能够将单电子器件的结构形式与先进的工艺技术相结合, 使得制造出来的器件能够在高温、高压等环境下工作, 并且也在设计实现单电子集成电路。
2.2 石墨烯晶体管
石墨烯是由单层碳原子组成的一种薄膜, 是目前世界上最薄的一种材料, 它是由英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈.海姆与康斯坦丁.诺沃肖洛夫共同发现的一种新型纳米材料。石墨烯的最大特点就是内部电子的运动速度特别快, 电子在石墨烯内部的运动速度比在一般的导体中运动的速度要快很多倍。电子的运动速度非常快也代表着石墨烯比其他的导体具有更好的导电性和传热性, 石墨烯的内部结构也非常稳定, 能够克服温度和磁场的影响。由于石墨烯材料比较薄, 所以这样的材料在以后的应用过程中更加有利于一些器件的小型化, 即使石墨烯被制作成这么小的器件, 但是它的导电性能依旧非常好。安德烈.海姆与康斯坦丁.诺沃肖洛夫的研究小组采用标准的晶体管工艺, 在石墨烯上面用电子束来刻出相应的沟道, 研制出10纳米级别的石墨烯晶体管。当石墨烯在被施加电压的情况下, 量子点的导电性会发生变化, 这些量子点具有像晶体管一样的逻辑状态。在以后的发展过程中, 石墨烯有可能会替代掉硅, 因此石墨烯的传输速度远远超过了硅晶体管, 同时石墨烯的各项性能都非常好, 速度特别快, 并且非常有希望能够被应用在超级计算机的应用研发当中。现在很多专家大部分都认为未来的石墨烯将要取代硅, 如果到那个时候将会引发起一场非常巨大的电子工业革命。
3 结论
随着半导体行业的快速发展, 各个国家都已经开始重视对于半导体物理的发展和研究, 半导体新材料的发现与应用将对于一个国家产生非常重要的影响。同时半导体新材料主要还是发源于社会的需求, 半导体新材料也将对于社会发展提供一个有力的导向作用。随着科学的发展和社会的需求共同作用, 使得半导体物理的发展更加的快速, 半导体材料新技术的发展主要是依靠科学技术的研究和探索, 但是离不开社会需求的潜在推动作用。因为随着社会的发展, 人们生活水平的提高, 半导体新材料应用的领域也越来越广泛, 只有通过有效的利用好科学技术的发展推动力和更加强烈的社会生产工业的需要, 才能够科技研究技术更好地应用到生活生产过程中, 充分发挥出科学技术对于社会的重要推动和促进作用。只有充分协调好学术界与社会的关系, 将学术与产业相结合, 才能够更好更快地推动社会的发展, 并且能够加快半导体技术的突破与创新, 更好的带动整个社会的快速发展。
参考文献
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半导体物理教学 篇9
半导体器件平面工艺技术是60年代发展起来的一种非常重要的半导体技术[1]。半导体器件平面工艺即:在半导体芯片上通过氧化、光刻、扩散、电极蒸发等一系列流程,制作出晶体管和集成电路;制作的器件和电路都是在芯片表面一层附近处,整个芯片基本上保持是平坦的(实际上,表面存在许多台阶);制作出的晶体管称为平面晶体管(相对于台面晶体管而言),故称相应的制作工艺为平面工艺[2]。迄今为止,平面工艺已经是制造各种半导体器件与集成电路的基本工艺技术。因此,让相关专业的本科生了解平面工艺的基本制作工艺有着非常重要的现实意义。
二、平面工艺的发展史
同许多重要的工艺进展一样,平面工艺也是从前几代工艺中演变、发展来的。下面分别介绍这几种半导体器件的制造方法及工艺[3]。
1.生长结方法。该方法是在掺有某种杂质的半导体熔液中生长半导体单晶。通过在生长过程中的某一时刻,突然改变熔液的导电类型来达到生长P-N结的目的。举例说明如下:例如在含有P型杂质的溶液中生长了一段时间后,投入一颗含有施主杂质的小球,结果,单晶的其余部分长成N型。生长完成后,再把晶体切成含有P-N结的小条。在结型晶体管发明之后的头几年,这个方法是极其重要的,但从大批量生产的角度来看,生长结方法不如合金结方法更有效。
2.合金结方法。为了更好理解,我们将举例说明。在一个N型的半导体片子上放入一个含有受主型杂质的小球,并将它们一起加热到足够高的温度,使得小球以融解或合金的形式掺入到半导体片子中,晶体冷却之后,小球下面会形成一个受主型杂质饱和的再分布结晶区,这样就得到了一个P-N结。
这种方法不仅在发明之初是,而且现在仍然是二极管和晶体管(主要是锗器件)大批量生产中广为使用的一种方法。但是,随着科技的发展,对半导体器件性能的要求越来越高,而合金结方法的局限性就暴露出来了,比如,其结的位置总是难以控制。
3.平面工艺。为了探索一种能够精确控制P-N结位置的方法,扩散结方法就应运而生了。扩散结的形成方式与合金过程有相似之处,即片子的表面是暴露于高浓度杂质源之中的。但扩散结,在这种情况下不发生相变,杂质依靠固态扩散的方式进入半导体晶体内部,而固态扩散则是能够非常精确地加以控制的。此外,由于二氧化硅薄层能够有效地掩蔽大多数最重要的受主和施主杂质的扩散,因而半导体几何图形的控制精度也大大提高了;另外,二氧化硅薄层还具有能钝化半导体器件表面的作用,因此,器件受周围环境影响的弱点可以得到极大的克服,从而提高器件的重复性和稳定性得到了较大的提高。
综上所述,平面工艺就是利用掩蔽膜,通过光刻技术控制几何图形,进行选择扩散形成P-N结,制造半导体器件的工艺。其具有用固态扩散方法形成结和利用二氧化硅掩膜精确控制器件几何图形的优点。
三、课程教学探讨
1.课程内容设置。本实验教学中心开设的半导体器件平面工艺实验的主要目的是应用平面工艺技术制作半导体二极管,通过对最基本的半导体单元器件的制作来达到让学生熟悉平面工艺流程,深刻理解平面工艺原理并掌握简单平面工艺操作技能的目的。
本实验教学中心开设的半导体器件平面工艺的具体实验流程如图2所示。
(1)首先在Si外延片的表面利用热氧化的方法生长一层Si O2的氧化层,这层Si O2既起到对杂质的屏蔽作用,又能起到绝缘等保护作用。生长氧化层的时候采用干湿氧交替的方法来达到既保证氧化层厚度又保证氧化层致密性的目的。
(2)通过湿法刻蚀的方法在Si O2层表面刻蚀出扩散窗口,或者称为P区窗口。
(3)以BN为源,向扩散窗口中进行B扩散。这里一般有两个过程:一是B预沉积,即,在表面杂质浓度恒定的条件下,将杂质B沉积在Si表面的一无限薄层内,通过扩散时间的控制可以决定杂质总量的多少。这一过程之后,我们通过测量样片方块电阻的方法,以确定杂质总量是否合适。二是B再分布,即在杂质总量恒定的条件下,向Si深层进行B扩散,通过扩散时间的控制可以决定杂质扩散的深度。这一过程之后,进行扩散深度的测量,又叫结深测量。
(4)B扩散之后,含有B杂质的区域就成为P型Si,称为P区。由于B再分布过程是在通氧气的环境下进行的,因此会在P区表面形成一薄层Si O2,必须通过二次光刻,刻蚀出电极引线孔。
(5)二次光刻后,利用真空蒸发工艺,在器件表面沉积一层金属Al作为电极。
(6)再进行三次光刻,去掉多余部分的Al,最终形成Al电极。这样一个简单的二极管就制作完成了。
(7)最后进行二极管正反向偏置条件下结特性的测量,以确定二极管的性能。
2.课堂教学方法探讨。本实验课的教学方法采用实验前集中讲解和实验后答疑分析讲解相结合的方法。
实验前的集中讲解:讲解本实验的实验原理、实验目的、实验步骤,并提出一些实验中要涉及到的相关知识,让学生提早预习。答疑和分析讲解:实验完成后,每个小组要针对自己的实验过程和结果进行小结,由老师解答学生还存在的疑问,并对实验结果进行分析。由于本实验是一个综合性,研究型的实验,所以我们在实验报告的写作上也进行了一些改革,要求学生以科技论文的方式来完成本课程实验的实验报告。这样的教学方法和形式,能达到教与学的互动和融洽,使师生在教与学的过程中真正沟通,教师能动态地了解学生的实验情况和要求,也让教师动态地了解自己的教学效果。
本实验课的目的是通过氧化、扩散、光刻这三个最基本的半导体平面工序制造出一个完整的半导体二极管,是一个典型的综合性、研究型实验。本实验的功能主要巩固相关专业的本科生所学的专业基础知识,了解和掌握半导体器件制备工艺的主要过程,具有一定分析、解决实际工艺问题的能力,激发学生对微电子行业的兴趣。因此,在完成本学院本科生必修实验课程的基础上,可以部分面向全校学生开放,为跨专业的学生提供与此技术相关的课外选修实验项目,大学生创新创业项目和开放创新实验项目等。学生可以根据自己的兴趣爱好选修实验中心提供的实验项目,也可以根据自己的一些想法,提出完整的实验方案,实验中心可以为具有可行性的实验方案提供场地与仪器设备。毕业班的学生则可以根据自己就业的需要,进行一些实用性的实验项目或参与科研工作,在实验教师的指导下,完成科研项目中的一些子项目或功能模块。使得参与实验项目学生的动手实践能力得到较好的锻炼,培养学生的创新意识,强化学生的动手能力,全面提高学生的综合素质,为他们今后走向社会,迎接信息时代的挑战作好充分准备。
四、结论
半导体器件平面工艺实验课程的开设可以让学生更加直观的了解这个行业,加深对前面几门课程的理解。该实践课程主要是应用平面工艺技术制作半导体中最基本的器件二极管。学生通过氧化、光刻、扩散、蒸发、结特性测量等一系列实验,掌握半导体器件的工艺流程。培养学生实际动手能力、独立处理问题和解决问题的能力,提高学生就业竞争力。
参考文献
[1]阮刚.集成电路工艺和器件的计算机模拟——IC TCAD技术概论[M].上海:复旦大学出版社.
[2]戴猷元.集成电路工艺中的化学品[M].北京:化学工业出版社.
半导体物理教学 篇10
“沟通漏斗”现象是人与人之间交流时客观存在的障碍, 这种障碍无法彻底消除, 只能尽可能地减少, 它存在于我们日常生活的各个方面, 无论是口头还是书面语言的交流, 都有“沟通漏斗”影响着信息的接收, 且在教学活动中显得尤为突出, 教师辛辛苦苦备课、授课, 学生接受效果甚差。以《半导体物理》为例, 该课程公式推导复杂、知识点多、涉及面广、理论内容深奥、学科性强, 对学生的数学物理基础知识要求很高。由于半导体物理枯燥乏味, 理论公式推导烦琐复杂, 尤其受到这一“沟通漏斗”效应的影响。这就致使学生在学习过程中常常茫然不知所措, 久而久之丧失了对该课程的学习兴趣, 使得教学质量低下。因此, 有必要采取适当的方法或途径, 来克服这一“漏斗”现象。
一、了解半导体物理的发展史, 明确课程性质
《半导体物理》课程是微电子学专业的一门核心专业基础课程, 是连接半导体行业的桥梁。当前, 半导体行业已成为国民经济的重要组成部分, 它与国家安全和国民经济紧密地联系在一起, 在世界各国综合国力的较量中占据这及其重要的位置, 已成为国家重要战略产业[1]。半导体物理是对半导体材料的基本性能和内在机理进行研究, 是半导体行业的一门基础专业课程。其发展史可简述为:30年代初, 英国物理学家威尔逊 (H.A.Wilson) 将固体能带理论用于判据区分导体、半导体和绝缘体, 奠定了半导体物理的理论基础。1947年, 美国贝尔实验室的巴丁 (J.Bardeen) 、肖克利 (W.Shockley) 和布拉顿 (W.H.Brattain) 发明了晶体管, 开创了人类的硅时代, 大大促进了半导体物理的发展。50年代, 人们对半导体的能带结构、载流子的平衡和运输、光电特性、PN结合金属—半导体接触等做出理论解释, 从而发展成一个较为完整的理论体系, 促进了半导体技术和集成电路的飞速发展, 逐渐形成了现代世界半导体产业。半导体物理的发展经历了从简单到复杂、从多维到低维、从有序到无序的过程, 目前仍处在科学研究的前沿地位。
正所谓“工欲善其事, 必先利其器”, 因此, 很有必要在第一次课上详细介绍半导体物理的发展史, 消除学生对半导体物理的神秘感, 加深学生对半导体物理课程性质的认识, 这样就可以初步实现“感性沟通”。
二、注入行业前沿知识, 培养学生的自主兴趣
人与人的交流沟通往往会决定人的兴趣, 而兴趣能进一步促进交流沟通。以微电子市场为导向, 结合行业领域的迅速发展, 培养学生的自主兴趣[2]。兴趣可进一步增强学生的科学探索意识, 培养学生“干一行, 爱一行”的习惯, 让学生逐渐深化课本知识, 转变“让我学”到“我要学”的观念, 升华专业素质, 只有从被动学习转换为主动学习, 学生才会认真听讲, 遇到问题及时主动与老师沟通。
同时还要进一步加强与企业的合作, 建立企业实践教学基地。通过企业实习基地实践教学的建设与发展, 形成了系统的培养学生具备半导体材料和器件等基本物理与电学属性的测试分析能力。在实践教学过程中, 师生可针对某一具体的实例展开讨论, 这样学生的兴趣和创造性能得到很大的激发, 使他们能运用半导体物理理论知识去解决实际的问题, 增强了他们学习的动力, 做到学以致用。
三、形象化演示, 数学软件MATLAB应用于《半导体物理》
“百闻不如一见”, 做好形象化演示, 化静为动, 化抽象为具体, 增加教学内容的直观性和启发性, 对促进师生间的交流沟通、培养学生学习兴趣和提高课堂效率都能起到事半功倍的效果。由于半导体物理理论知识繁多, 公式的数学推导过程烦琐, 纯粹的理论“教学沟通”效果很不理想, 学生难以理解和掌握, 时间一长, 学生的疑问就像滚雪球似的越来越大, 随之难免会产生厌学情绪, 进而产生恶性循环, 使得师生之间难以继续“交流沟通”。随着电子计算机技术的迅速发展, 一些专业软件, 如商业数学软件MATLAB, 得以快速开发并逐渐融入到《半导体物理》教学过程, 比如利用matlab软件对PN结二极管电流与温度关系进行仿真模拟[3], 在这一过程中, 学生对知识点有直观的了解, 定量分析问题的能力就会提高, 师生之间的沟通相应地更加顺畅。
四、课后及时交流与答疑
由于教师弹性工作制和学生课后生活空间私密性等原因, 高校师生课后直接交流的机会受到很大的影响, 久而久之师生之间的关系变得淡化与冷漠。因此, 非常有必要加强师生课后的交流沟通与答疑。当下智能手机及电脑非常普及, 这就使得师生之间可以第一时间沟通交流, 如建立师生共享的QQ群或微信群, 用于教学交流和网络答疑。大家可以在群里对半导体物理学习过程中所遇到的问题, 畅所欲言, 各抒己见, 彼此学习, 取长补短, 相得益彰, 共同进步和提高。
五、结束语
教与学是一个相互配合, 交流沟通的过程, 充分调动学生学习半导体物理课程的积极性, 改善教学方法和教学手段, 对于减小“沟通漏斗”具有十分重要的作用。
摘要：“沟通漏斗”现象是人与人之间交流时客观存在的障碍, 在教学实践过程中尤为可见。半导体物理知识点多、涉及面广、理论内容深奥、公式推导烦琐复杂, 教学过程中枯燥乏味, 尤其受到这一“沟通漏斗”效应的影响。教与学是一个相互配合、交流沟通的过程, 笔者结合教学实践, 从四个方面改善教学方法和教学手段, 充分调动学生学习半导体物理课程的积极性, 对于减小“沟通漏斗”具有十分重要的作用。
关键词：沟通漏斗,半导体物理,交流沟通
参考文献
[1]王强.半导体物理的形象化教学[J].中国现代教育装备, 2009, (1) :92-93.
[2]汤乃云.微电子专业“半导体物理”教学改革的探索[J].中国电力教育, 2012, (13) :59-60.
选用半导体灯等 篇11
选用半导体灯
半导体技术将引发继微电子革命之后的又一场照明革命，其标志是采用半导体发光二极管为新光源的半导体灯的使用，目前我国市场已经有半导体灯销售，价格也十分便宜。这种灯将逐步替代传统的白炽灯和荧光灯。有数据显示：同样亮度下，半导体灯耗电量仅为白炽灯的十分之一，寿命却是白炽灯的50～100倍。针对我国来说，如果每年有10％的传统光源被半导体灯代替，可节电约90亿度，相应减排二氧化碳864万吨。
合理使用风扇
你知道吗，电扇的耗电量与扇叶的转速成正比，同一台电风扇的最快档与最慢档的耗电量相差约40％。在大部分的时间里，中、低档风速足以满足纳凉的需要。有数据显示：以一台功率为60瓦的电风扇为例，如果使用中、低档转速，每年夏季过后可节电约2.4度，相应减排二氧化碳2.3千克。中国约有4.7亿台电风扇，如果都采取这一措施，那么每年可节电约11.3亿度，减排二氧化碳108万吨。
使用再生纸
再生纸从原料上来看其80％来源于回收的废纸浆，从能源的角度看，有数据显示：用原木为原料生产1吨纸，比生产1吨再生纸多耗能40％。使用1张再生纸可以节能约1.8克标准煤，相应减排二氧化碳4.7克。如果将全国2％的纸张使用改为再生纸，那么每年可节能约45.2万吨标准煤，减排二氧化碳116.4万吨。
半导体物理教学 篇12
关键词：SiC薄膜,结构,性质,物理汽相沉积
1 引言
Si C材料是一种宽带隙半导体材料, 具有禁带宽度大、击穿电压高、热导率高、电子饱和漂移速度高、电子迁移率高、热导率高、介电常数小、抗辐射能力强、化学稳定性好等优良的物理化学性质, 还可以与Si集成电路工艺兼容, 成为制作高温、高频、大功率、抗辐射、不挥发存储器件及光电集成器件的优选材料。
近年来, 人们对Si C材料的制备工艺, 结构特点和器件应用进行了广泛深入的研究, 但是由于Si C单晶价格昂贵, 而且制备难度较大, 因此Si C薄膜的制备成为研究的重点。目前Si C薄膜有多种物理制备方法, 主要有磁控溅射法、脉冲激光沉积、电子束蒸发和分子束外延。
2 Si C薄膜的物理制备工艺研究
物理汽相沉积是利用某种物理过程, 如物质的热蒸发受到粒子轰击时物质的表面原子的溅射现象, 实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移过程。物理气相沉积主要包括磁控溅射法、脉冲激光沉积法、电子束蒸发和分子束外延法。
2.1 磁控溅射法
磁控溅射法镀膜是利用直流或高频电场使惰性气体 (Ar) 电离, 在电场作用下电离产生的正离子高速轰击阴极的靶材, 使靶材的原子或分子溅射出来, 然后沉积在基片上形成薄膜。魏艳君[3]等人用磁控溅射法对Si C薄膜进行了研究, 实验以电阻率为5•cm的Si为衬底, 背底真空度为1.5×10-3pa溅射气压为2.0pa, 靶基距为55mm, 溅射功率为60~70W, 溅射时保持衬底的温度为400℃。分析实验数据发现, 在120W的溅射功率下制备的Si C薄膜质量最好。
2.2 脉冲激光沉积
脉冲激光沉积 (PLD) 的原理是由激光器激发出来的高功率密度的脉冲激光打在靶材表面, 使靶材温度迅速升高并蒸发成离子体到达靶对面的衬底, 最后在衬底上沉积成膜。脉冲激光沉积溅射出来的粒子动能大, 不过结晶质量高, 所需衬底温度低, 但是生长大尺寸的薄膜均匀度很难保证, 沉积速率也比较低。Diegel[4]等人利用脉冲激光沉积法对Si C薄膜进行了研究, 以Si C烧结靶为靶材, 在温度为950℃~1200℃的石英玻璃和si衬底上进行薄膜生长。实验结果显示, 在石英衬底上得到的Si C薄膜质量较差, si衬底上生长出的薄膜具有很高的取向。
2.3 电子束蒸发
电子束蒸发是在真空环境下利用高能电子束轰击需要蒸镀的材料, 使之融化、汽化、蒸发, 最终沉积在基片表面成膜。由于电子束蒸发制备薄膜蒸发和沉积的速率高, 衬底与薄膜的结合力较强, 所以被广泛应用于薄膜的生长。潘训刚[5]等人采用电子束蒸发技术在单晶si片上实现了Si C薄膜的生长, 靶材为98%的Si C压片, 沉积过程中真空度为6.7×10-3pa, 电子束的强度为30~60m A, 沉积完成后再2.0×10-2pa的真空度, 温度为600℃和900℃的条件下退火2h, 实验结果表明, 随着退火温度的升高, Si C薄膜的结晶质量变好。相同退火条件, 沉积时间越长, Si C晶粒的大小越均匀。
2.4 分子束外延
分子束外延 (MBE) 是在超高真空的条件下, 精确控制原材料的中性分子束流强度, 当分子束射入到被加热的衬底表面上时, 由于受到表面力场的作用吸附于衬底表面, 经过在表面上的迁移、再排列, 最后在衬底上形成晶核或嫁接到晶格节点上, 形成外延薄膜.。K.Zekentes[6]等人以Si (100) 为衬底, 在工作压强为10-10mbar的MBE系统中对Si C薄膜进行了系统的实验研究。首先在725℃完成si缓冲层的生长, 之后进行碳化, 结果发现, si与Si C的转换温度可限制在600~650℃。
3 结语
Si C具有良好的物理化学性质, 但是制备方法的缺陷制约了其在相关领域的应用, 性能优异的Si C薄膜的生长工艺将成为该领域研究的热点问题。虽然Si C薄膜的制备技术已经日趋完善, 但是仍然存在一些问题急需解决。磁控溅射等低温外延生长技术制备的薄膜具有良好的畴界状态, 但是成膜过程难以控制, 设备复杂, 成本较高, 分子束外延制备的薄膜质量良好, 但是成膜速率较慢。
参考文献
[1]Siergiej R R, Clarke R C, Sriram S, et al.Advances in Si C materials and devices:an industrial point of view[J].Materials Science and Engineering B, 1999, 61-62:9-17.
[2]简红彬, 康建波, 于威等.Si C薄膜的化学汽相沉积及其研究进展[J].纳米材料与结构, 2006, 1 (3) :11-15.
[3]魏艳君.磁控溅射Si C薄膜制备及其场发射相关性能研究[D].秦皇岛:燕山大学, 2008.
[4]Diegel M, Falk F, Hergt R, et al.Appl.Phys.A 1998, 66;183.
[5]潘训刚, 何晓雄, 胡冰冰等.EB-PVD制备硅基Si C薄膜及其性能研究[J].合肥工业大学学报 (自然科学版) , 2012, 35 (12) :1665-1668.