華中科技大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試《半導(dǎo)體物理》考試大綱

科目名稱：半導(dǎo)體物理

代 碼：901

第一部分 考試說明

一、考試性質(zhì)

全國(guó)碩士研究生入學(xué)考試是為高等學(xué)校招收碩士研究生而設(shè)置的。它的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是高等學(xué)校優(yōu)秀本科畢業(yè)生能達(dá)到的及格或及格以上水平，以保證被錄取者具有基本的半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)并有利于在專業(yè)上擇優(yōu)選拔。

考試對(duì)象為參加全國(guó)碩士研究生入學(xué)考試的本科畢業(yè)生，或具有同等學(xué)歷的在職人員。

二、考試的學(xué)科范圍

考試內(nèi)容包括：半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)、半導(dǎo)體中雜質(zhì)和缺陷能級(jí)、半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布、半導(dǎo)體的導(dǎo)電性、非平衡載流子、pn結(jié)、金屬和半導(dǎo)體的接觸、半導(dǎo)體表面與MIS結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體的光學(xué)性質(zhì)和光電與發(fā)光現(xiàn)象、半導(dǎo)體的熱電性質(zhì)。

三、評(píng)價(jià)目標(biāo)

本課程考試的目的是考察考生對(duì)半導(dǎo)體物理的基本概念、基本原理和基本方法的掌握程度和利用基礎(chǔ)知識(shí)解決電子科學(xué)與技術(shù)相關(guān)問題的能力。

四、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

1答卷方式：閉卷，筆試。

2 答題時(shí)間：150分鐘。

3 總分：滿分 150 分

4 題型比例

名詞解釋20、填空題20、證明題20、作圖及說明題50、簡(jiǎn)答題10、計(jì)算題10、論述題20

第二部分 考查要點(diǎn)

1 半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)

半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)和結(jié)合性質(zhì);半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)和能帶;半導(dǎo)體中電子的運(yùn)動(dòng)、有效質(zhì)量;本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)、空穴;回旋共振;硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu);Ⅲ–Ⅴ族化合物半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu);Ⅱ–Ⅵ族化合物半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu);Si1-xGex合金的能帶;寬禁帶半導(dǎo)體材料。

2 半導(dǎo)體中雜質(zhì)和缺陷能級(jí)

硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級(jí);Ⅲ–Ⅴ族化合物中的雜質(zhì)能級(jí);氮化鎵、氮化鋁、碳化硅中的雜質(zhì)能級(jí);缺陷、位錯(cuò)能級(jí)。

3 半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布

狀態(tài)密度;費(fèi)米能級(jí)和載流子的統(tǒng)計(jì)分布;本征半導(dǎo)體的載流子濃度;雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度;一般情況下的載流子統(tǒng)計(jì)分布;簡(jiǎn)并半導(dǎo)體;電子占據(jù)雜質(zhì)能級(jí)的概率。

4 半導(dǎo)體的導(dǎo)電性

載流子的漂移運(yùn)動(dòng)和遷移率;載流子的散射;遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系;電阻率及其與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系;玻耳茲曼方程、電導(dǎo)率的統(tǒng)計(jì)理論;強(qiáng)電場(chǎng)下的效應(yīng)、熱載流子;多能谷散射、耿氏效應(yīng)。

5 非平衡載流子

非平衡載流子的注入與復(fù)合;非平衡載流子的壽命;準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí);復(fù)合理論;陷阱效應(yīng);載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng);載流子的漂移擴(kuò)散，愛因斯坦關(guān)系式;連續(xù)性方程式;硅的少數(shù)載流子壽命與擴(kuò)散長(zhǎng)度。

6 pn結(jié)

pn結(jié)及其能帶圖;pn結(jié)電流電壓特性;pn結(jié)電容;pn結(jié)擊穿;pn結(jié)隧道效應(yīng)。

7 金屬和半導(dǎo)體接觸

金屬半導(dǎo)體接觸及其能級(jí)圖;金屬半導(dǎo)體接觸整流理論;少數(shù)載流子的注入和歐姆接觸。

8 半導(dǎo)體表面和MIS結(jié)構(gòu)

表面態(tài);表面電場(chǎng)效應(yīng);MIS結(jié)構(gòu)的C–V特性;硅–二氧化硅系統(tǒng)的性質(zhì);表面電導(dǎo)及遷移率;表面電場(chǎng)對(duì)pn結(jié)特性的影響。

9 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)

半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)及其能帶圖;半導(dǎo)體異質(zhì)pn結(jié)的電流電壓特性及注入特性;半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)量子阱結(jié)構(gòu)及其電子能態(tài)與特性;半導(dǎo)體應(yīng)變異質(zhì)結(jié)構(gòu);GaN基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu);半導(dǎo)體超晶格。

10 半導(dǎo)體的光學(xué)性質(zhì)和光電與發(fā)光現(xiàn)象

半導(dǎo)體的光學(xué)常數(shù);半導(dǎo)體的光吸收;半導(dǎo)體的光電導(dǎo);半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng);半導(dǎo)體發(fā)光;半導(dǎo)體激光;半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)在光電子器件中的應(yīng)用。

11 半導(dǎo)體的熱電性質(zhì)

熱電效應(yīng)的一般描述;半導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)率;半導(dǎo)體的珀耳帖效應(yīng);半導(dǎo)體的湯姆遜效應(yīng);半導(dǎo)體的熱導(dǎo)率;半導(dǎo)體熱電效應(yīng)的應(yīng)用。