长沙理工大学

科目代码:F1103  科目名称：半导体物理

一、考试要求

全面地掌握半导体物理的基础知识，内容包括半导体的晶格结构、半导体中的电子状态、杂志和缺陷能级、载流子的统计分布，非平衡载流子及载流子的运动规律； p-n结、异质结、金属半导体接触、表面及 MIS 结构等半导体表面和界面问题； 以及半导体的光、热、磁、压阻等物理现象。

二、考试内容

1、半导体中的电子状态

电子共有化运动； 晶体中的电子运动服从布洛赫定理；布洛赫波函数的意义；半导体(硅、锗)能带的特点；用能带理论解释导体、半导体、绝缘体的导电性。

2、半导体中杂质和缺陷能级

掌握点缺陷和位错缺陷对半导体性能的影响。

3、半导体中载流子的统计分布

掌握费米分布函数和玻耳兹曼分布函数及费米能级的意义； 费米能级的数值与温度、半导体材料的导电类型、杂质浓度及零点的选取有关，电子浓度、空穴浓度表达式的意义；导带电子浓度和价带空穴浓度公式。

4、半导体的导电性

半导体中载流子的运动形式； 欧姆定律的微分形式； 载流子的漂移运动；

5、非平衡载流子

非平衡载流子及其产生，光注入条件； 非平衡载流子引起的附加电导率； 净复合率。

6、PN结

理解 p-n结的形成原因， 能够证明平衡p-n结中费米能级处处相等，能画出平衡p-n结载流子的分布图。

7、金属和半导体的接触

掌握金属和半导体功函数的定义，这是讨论接触电势差的基础； 理解形成接触电势差的过程，理解表面态对接触势垒的影响以及阻挡层与反阻挡层的概念。

三、题型

试卷满分为150分，题型为计算分析题。每题30分

四、参考教材

《半导体物理(第7版)》．刘恩科主编．电子工艺出版社，2017