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2016年南开大学半导体物理考研大纲
作者:佚名  文章来源:南开大学  点击数  更新时间:2015-9-28 11:33:30  文章录入:lws6536  责任编辑:lws6536

    一.半导体中的电子状态
    1.原子中的能级和固体中的能带
    电子的共有化运动;能带的形成;sp3轨道杂化
    2.半导体中的电子状态和能带
    波函数特性;E(k)~k关系及布里渊区;k空间概念及其态密度;Si,Ge,GaAs的第一布里渊区
    3.半导体中电子的运动
    共有化运动速度;加速度;电子的有效质量;半导体、绝缘体和导体的区别
    4.空穴
    空穴的定义;空穴的特征参数
    5常见半导体的等能面和能量极值
    k空间等能面;多极值情况
    6.Ge Si GaAs的能带
    导带结构;价带结构
    7.杂质和杂质能级
    杂质存在方式;杂质能级;杂质补偿;等电子杂质;Ⅲ-Ⅵ族化合物中的杂质
    二.热平衡载流子浓度
    1.分布函数
    费米分布;玻尔兹曼分布
    2.状态密度
    能量态密度函数
    3.平衡载流子浓度公式(非简并)
    电子和空穴浓度;浓度积np
    4.本征半导体的载流子浓度与费米能级
    5.杂质半导体的载流子浓度与费米能级
    电子在杂质能级上的分布;不同温度区间的n,p和Ef
    6.杂质补偿半导体的载流子浓度
    7.简并半导体
    简并半导体概念;简并条件
    三.弱场下载流子的运动
    1.载流子的散射和迁移率
    漂移速度,迁移率,电导率;平均自由时间,散射几率
    2.散射机构
    晶格振动;晶格散射;电离杂质散射
    3.迁移率;电导率
    μ~τ的关系; σ~τ的关系;电导有效质量;迁移率,电导率与Ni和温度T的关系
    4.霍耳效应
    霍耳系数;霍耳角;两种载流子同时导电时的霍耳效应;霍耳效应的实际应用
    6.磁阻现象
    物理磁阻;几何磁阻
    7.电导,霍耳效应的统计分布
    玻尔兹曼方程;弱场情况的分布函数;球形等能面半导体的电导率;霍耳系数的统计
    <!--[if !supportLists]-->四.         <!--[endif]-->非平衡载流子及其复合
    1.非平衡载流子的产生
    非平衡态;非平衡载流子的复合和寿命;准费米能级
    2.平衡载流子的扩散运动
    扩散电流;非平衡载流子的扩散分布
    3.非平衡载流子的漂移电流和扩散电流
    非平衡载流子的漂移和扩散;爱因斯坦关系
    4.电流连续性方程
    5.非平衡载流子的复合过程
    直接复合;间接复合; 表面复合;俄歇复合;陷阱效应
    五.P-N结
    1.P-N结 的结构
    2.平衡P-N结的特性
    空间电荷区;内建电场;能带,费米能级;P-N结接触电势差;势垒区的载流子分布
    3.P-N结的电场和电位分布及势垒区宽度
    突变结势垒区的电场,电位;线性缓变结势垒区的电场,电位
    4.P-N结的电流电压特性
    非平衡P-N结的变化;理想P-N结电流电压方程;P-N结偏离理想方程的因素(势垒区的产生电流;势垒区的复合电流;正向大注入效应;实际的I-V曲线)
    5.P-N结电容
    势垒电容;扩散电容
    6.P-N结击穿
    雪崩击穿;隧道击穿;热击穿
    7.异质结
    理想异质结的能带图;电势,结宽和电容;界面态的影响
    六.半导体表面
    1.表面电场效应
    表面电荷的五种状态
    2.表面空间电荷区的电场,电势,电容
    3.理想MOS结构的C(V)特性
    4.实际MOS结构的C(V)特性
    金属与半导功函数差的影响;氧化层固定电荷的影响;可动电荷的影响;界面态的影响
    5.金属半导体接触
    理想肖特基模型;巴丁模型;肖特基势垒的整流特性;肖特基结特点;欧姆接触
    七.半导体的光学性质
    1.本征吸收
    直接跃迁吸收;间接跃迁吸收;激子吸收;自由载流子吸收;杂质吸收;晶格吸收
    2.半导体的光电导
    定态光电导;光电导的弛豫
    3.半导体光生伏特效应
    4.半导体发光
    辐射复合跃迁;非辐射复合跃迁
    5.半导体激光
    半导体受激发射的条件;P-N结激光器
    八.强电场效应
    1.强电场下的非线性电导
    热载流子,晶格温度;非线性电导
    2.表面量子化
    3.半导体超晶格和多量子井

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