微纳电子器件-本科教学大纲.docx

《微纳电子器件-本科教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微纳电子器件-本科教学大纲.docx（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、微纳电子器件-本科教学大纲（微纳电子器件）本科课程教学大纲一、课程的教学目的与任务本课程所使用的教材，共15章，概括可分为三大部分。第16章，半导体材料属性；第713章半导体器件基础；第1415章，专用半导体器件。本书的第16章在前期课程中已经学习，留给学生本人温习；限于学时，第13-15章可不讲授，留学生参阅，不作详细要求。二、本课程与其它课程的联络前导课程：高等数学、模拟电路、量子力学、固体物理学。后续课程：无。三、课程内容及基本要求(一)pn结(4学时)1PN结的基本构造；2零偏；3反偏；4非均匀掺杂PN结。1.基本要求1把握PN结的基本构造，把握内建电势差与空间电荷区宽度；2把握势垒电

2、容与单边突变结，了解线性缓变结与超突变结。2.重点、难点重点：PN结的基本构造、内建电势差、电场强度、空间电荷去宽度、势垒电容。难点：pn结零偏、正偏、反偏能带图。3.讲明：限于学时，本章的第4节的相关内容可简单介绍。二PN结二极管8学时1PN结电流；2PN结的小信号模型；3产生与复合电流；4结击穿；5电荷存储与二极管瞬态；6隧道二极管；1.基本要求1把握PN结内电荷流动的定性描绘，把握扩散电阻与等效电路；2把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。2.重点、难点重点：理想pn结电流电压关系、温度效应、短二极管、结击穿。难点：少数载流子

3、分布、pn结小信号模型、产生-复合电流。3.讲明：限于学时，本章的第5、6节的相关内容可简单介绍。三金属半导体和半导体异质结6学时1肖特基势垒二极管；2金属半导体的欧姆接触；3异质结。1.基本要求1把握肖特基势垒二极管的工作原理，金属半导体的欧姆接触相关概念；2了解异质结的相关概念。2.重点、难点重点：肖特基势垒二极管的特性、肖特基势垒二极管的特性与pn结二极管的区别。难点：金属-半导体的欧姆接触、异质结。3.讲明：限于学时，本章的第3节的相关内容可简单介绍。四金属氧化物半导体场效应晶体管基础10学时1双端MOS构造；2电容电压特性；3MOSFET基本原理；4频率限制特性；5CMOS技术。1.

4、基本要求1把握能带图、耗尽层厚度、功函数、平带电压、阈值电压、电荷分布；2把握理想C-V特性及频率特性；3了解MOSFET的构造及电流-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。2.重点、难点重点：双端MOS能带图、耗尽层厚度、功函数差、平带电压、阈值电压、电容电压特性。难点：MOSFET基本工作原理。3.讲明：限于学时，本章的第4节的相关内容可简单介绍；第5节可不讲授，留学生参阅，不作详细要求。五金属氧化物半导体场效应晶体管：概念的深化8学时1非理想效应；2MOSFET按比例缩小理论；3阈值电压的修正；4附加电学特性；(5)辐射和热电子效应。1.基本要求1把握亚阈值电导

5、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。2.重点、难点重点：非理想效应、亚阈值电导、MOSFET按比例缩小理论。难点：沟道长度调制效应。3.讲明：限于学时，本章的第5节可可作简单介绍。六双极晶体管12学时1双极晶体管的工作原理；2少子的分布；3低频共基极电流增益；4非理想效应；(5)等效电路模型；6频率上限。1.基本要求1把握双极晶体管的工作原理，把握少子的分布规律；2了解有用因素及电流增益的数学表达式；3把握基区宽度调制效应及大注入效应；4了解Ebers-Moll模型及Gummel

6、-Poon模型；5了解延时因子的概念及晶体管截止频率。2.重点、难点重点：双极晶体管基本工作原理、少子的分布、电流增益。难点：基区宽度调制效应。3.讲明：结合详细设计案例讲授。四、教学安排及方式五、考核方式1、考核方式：考察，以读书报告或者课程小论文形式。2、成绩评定：各教学环节占总分的比例:平常测验、考勤及作业：30%，期末考试：70%。六、推荐教材与参考资料1、推荐教材：DonaldA.Neamen著，赵毅强，姚素英，史再峰等译（半导体物理与器件）第四版，北京：电子工业出版社，2021。2、参考资料：1刘恩科等编（半导体物理学）第七版，西安：电子工业出版社，2020。2黄昆、谢希德等编（半导体物理学）,北京：科学出版社，1958。