《半导体材料与器件》课程教学大纲
课程编号：
课程名称：半导体材料与器件
英文名称：Semiconductor materials and devices课程类型：专业课 课程要求：选修
学时/学分：32/2 （讲课学时：32 ）适用专业：功能材料
一、课程性质与任务
半导体材料与器件是现代自动化、微电子学、计算机、通讯等设备仪器研制生产的基础材料及核心部件，具有专门的生产设备、工艺和方法，在现代各方面得到大量的研究和应用，半导体材料与器件是功能材料工程专业一门主要的专业方向课。通过本课程的学习使学生掌握半导体材料与器件的基础理论、主要的生产技术、工艺原理和方法。为今后从事相关工作奠定良好的基础。
二、课程与其他课程的联系
本课程涉及功能材料的晶体结构和物理性能，应在《材料科学基础》《功能材料物理基础》和 《材料物理化学》课程之后进行授课。
三、课程教学目标
1. 掌握半导体材料物理的基本理论，硅、锗和化合物半导体材料结构和性能。（支撑毕业能力要求1, 4, 5）
2. 了解和掌握常见半导体材料的结构与性能的关系，能够正确选择和使用半导体材料，能够提高和改善常见半导体材料的相关性能。（支撑毕业能力要求1, 3, 4, 5, 7）
3. 掌握利用各种电子材料制备双极性晶体管、MOS场效应晶体管、结型场效应晶体管及金属-半导体场效应晶体管、功率MOS场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管IGBT、LED和厚、薄膜集成电路的技术及生产工艺，能够对设计和实验结果进行综合分析。（支撑毕业能力要求3, 4, 5, 12）
4. 能够使学生充分利用所学的半导体材料知识，在半导体和微电子材料领域研究、开发、生产高质量器件，为信息行业发展提供基础硬件支持，为国民经济服务。（支撑毕业能力要求3, 4, 5, 7）
四、教学内容、基本要求与学时分配
序号 1 教学内容 1. 半导体材料物理 1.1 基本概念、原理 1.2 .硅、锗元素半导体材料 1.3III-V 族化合物半导体 1.4 砷化镓单晶半导体材料 1.5 半导体的表面 教学要求 掌握基本概念、原理 掌握硅、锗晶体的杂质的性质和掺杂原理， 掌握砷化镓单晶中杂质控制与性能 了解半导体表面过程 学时 6 教学方式 讲授 对应课程教学 目标 1、2 本科课程教学大纲
2 2半导体材料的PN结理论 2.1 平衡PN结 2.2 PN结直流特性 2.3 PN结空间电荷区 2.4 PN结击穿特性 2.5 PN结电容效应 2.6 PN结开关特性 掌握半导体材料制备器件的 PN结相关理论. 4 讲授 1、2 3 3 半导体材料制备双极性晶体管 3.1 双极性晶体管特性 3.2 双极性晶体管的设计方法 3.3 半导体材料生产、加工制备双极性晶体管 4 4 半导体材料制备MOS场效应晶体管 4.1 MOS场效应晶体管特性 4.2 MOS晶体管材料结构 4.3 半导体材料生产、制备MOS场效掌握双极性晶体管结构和特性 掌握半导体材料生产、加工制 备双极性晶体管技术和生产工艺 掌握MOS场效应晶体管结构和特性 掌握半导体材料生产、加工制备MOS场效应晶体管技术和生产工艺 4 讲授 3、4 4 讲授 3、4 应晶体管 5 5 半导体材料制备结型场效应晶体管及金属-半导体场效应晶体管 5.1 JEET及MESFET的特性 5.2 JEET及MESFET材料结构 5.3半导体材料生产制备JEET及 MESFET晶体管 6 6 半导体材料制备其他常见半导体器件 6.1 功率MOS场效应晶体管 6.2 绝缘栅双极晶体管IGBT 6.3 发光二极管LED 掌握JEET及MESFET场效应晶体管结构和特性 掌握半导体材料生产、加工制备JEET及MESFET场效应晶体 管技术和生产工艺 掌握其他常见晶体管结构和特性 掌握半导体材料生产、加工制备其他常见晶体管技术和生 产工艺 了解窄带隙半导体、黄铜矿型半导体、纳米晶材料、非晶态半导体材料结构、性能与应用和材料制备器件的技术和工 艺 4 讲授 3、4 6 讲授 3、4 7 7. 其它半导体材料 7.1 窄带隙半导体 7.2 黄铜矿型半导体 7.3 纳米晶材料 7.4 非晶态半导体 7.5氧化物半导体材料
4 讲授 2、3 五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）无
六、教学方法
本科课程教学大纲
本课程以课堂理论教学为主，通过理论讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解授课的基本内容，结合完成作业等教学手段和形式完成课程教学任务。 七、考核及成绩评定方式
本课程的成绩由过程考核成绩和期末笔试成绩组成，过程考核成绩占 20%，期末笔试成绩占 80%。各部分所占比例如下：
平时出勤情况：10%。考核学生上课出勤情况。
平时作业成绩：10%。主要考核发现、分析和解决问题的能力，对每堂课知识点的复习、理解和掌握程度。
期末考试成绩：80%。主要考核学对授课内容的理解。八、教材及参考书目
1．教材：
[1] 半导体器件物理.刘树林.电子工业出版社,2006 年 2.参考书籍：
半导体材料．杨树人、王宗昌、王兢 编著. 科学出版社，2004,3.半导体材料.王季陶 .高等教育出版社,1990 年
课程教学大纲修订小组成员：邵义，宋贵宏 ,武祥
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