第一部分： 半導體中的電子狀態(tài)

一．理解下列基本概念

能級，能級簡并化，共有化運動，能帶（導帶，價帶，滿帶，空帶），禁帶，有效質(zhì)量，縱向（橫向）有效質(zhì)量，k空間等能面，本征半導體，本征激發(fā)，空穴（重空穴，輕空穴），載流子。

二．分析掌握下列基本問題

1．能帶的特點，能帶的雜化，能帶的描述。

2．導體，半導體，絕緣體能帶結(jié)構(gòu)的區(qū)別。

3．本征半導體的導電原理。

4．Si，Ge，GaAs能帶結(jié)構(gòu)的異同點。

第二部分： 半導體中雜質(zhì)和缺陷能級

一．理解下列基本概念

雜質(zhì)，替位式雜質(zhì)，間隙式雜質(zhì)，雜質(zhì)能級

施主雜質(zhì)，施主能級，正電中心，施主電離，電離能，n型半導體

受主雜質(zhì)，受主能級，負電中心，受主電離，P型半導體

淺能級雜質(zhì)，深能級雜質(zhì)，雜質(zhì)補償，中性雜質(zhì)

二．分析掌握下列基本問題

1．N型半導體和p型半導體的導電原理

2．某些雜質(zhì)在半導體中產(chǎn)生若干個能級的原理

3．雜質(zhì)的補償原理及其利弊

4．位錯在Si（Ge）中起施主或受主作用的原理，及其對Eg的影響

第三部分：半導體中載流子的統(tǒng)計分布

一．理解下列基本概念

熱平衡狀態(tài)，熱平衡載流子，費米能級

非簡化性系統(tǒng)，非簡并半導體，簡并性系統(tǒng)，簡并半導體

有效狀態(tài)密度，狀態(tài)密度有效質(zhì)量，多數(shù)載流子，少數(shù)載流子

二．分析掌握下列基本問題

1．費米分布函數(shù)的性質(zhì)

2．玻氏分布代替費米分布的條件

3．導帶電子濃度和價帶空穴濃度表示式分析推導的思想方法

4．雜質(zhì)半導體EF隨雜質(zhì)濃度變化關(guān)系，隨溫度的變化關(guān)系

5．載流子濃度隨溫度的變化關(guān)系

6．區(qū)分半導體載流子出現(xiàn)非簡并，弱簡并，簡并的標準

5．各種熱平衡狀態(tài)下半導體電中性條件

三．熟識公式并運用

1．費米分布函數(shù)表示式

2．玻氏分布函數(shù)表示式

3．導帶電子濃度，價帶空穴濃度表示式

4．本征載流子濃度表示式，本征費米能級表示式

5．載流子濃度乘積表示式，及其與本征載流子濃度的關(guān)系

6．飽和電離溫度區(qū)載流子濃度及EF的表示式（n型和p型半導體）

7．過渡溫度區(qū)載流子濃度表示式（n-s 和 p-s）

8．簡并半導體載流子濃度表示式

9．已電離雜質(zhì)濃度表示式

第四部分：半導體的導電性

一．理解下列基本概念

電流密度，漂移運動，平均漂移速度，遷移率

自由時間，平均自由時間，電導有效質(zhì)量

載流子散射，散射幾率，格波，聲子，彈性散射，非彈性散射

熱載流子

二．分析掌握下列基本問題

1．遷移率概念的引進，遷移率簡單理論分析的思想方法

2．電離雜質(zhì)散射機理

3．遷移率與雜質(zhì)和溫度的關(guān)系

4．電阻率與雜質(zhì)和溫度的關(guān)系

5．波爾茲曼方程建立的思想方法

6．統(tǒng)計理論分析與簡單理論分析得到半導體電導率結(jié)果比較

7．強電場作用下半導體發(fā)生歐姆定律偏離的原因，熱載流子產(chǎn)生

三．熟識公式并運用

1．歐姆定律的微分形式

2．電導率表示式（混合型，n型，p型，本征型半導體）

3．遷移率表示式

4．電離雜質(zhì)散射和晶格散射幾率與溫度關(guān)系

5．電阻率表示式（混合型，n型，p型，本征型半導體）

6．波爾茲曼方程表示式

7．電導率統(tǒng)計理論的結(jié)果表示式

第五部分：非平衡載流子

一．理解下列基本概念

載流子的產(chǎn)生率，復合率，凈復合率

電子—空穴對的復合幾率，半導體非平衡態(tài)；非平衡載流子

非平衡載流子的復合率，復合幾率，積累率

準費米能級，非平衡載流子壽命，有效壽命（表觀壽命）

直接復合，簡介復合，表面復合，復合截面，復合中心，復合中心能級

陷阱效應(yīng)，陷阱，陷阱中心

擴散系數(shù)，擴散長度，擴散速度，牽引長度

二．分析掌握下列基本問題

1．半導體熱平衡態(tài)和非平衡態(tài)特點的比較

2．非平衡載流子的注入與檢驗的方法的原理

3．非平子隨時間衰減規(guī)律，及其推證思想方法，壽命τ的物理意義

4．準費米能級的特點

5．復合過程的性質(zhì)

6．直接復合過程分析

7．間接復合的特點，間接復合過程的分析

8．金在Si中如何起復合中心作用

9．表面復合存在的依據(jù)及解釋

10．雜質(zhì)在半導體中的作用，雜質(zhì)能級在怎樣情況下才有明顯的陷阱效應(yīng)作用，怎樣分析最有效的陷阱

11．一維穩(wěn)定擴散的特點，一維穩(wěn)定擴散的分析思想方法

12．愛恩斯坦關(guān)系推證的思想方法

13．非平載流子既漂移又擴散時的非平子濃度分析

14．連續(xù)性方程的意義以及具體情況下的求解

三．熟識公式并運用

1．非平衡載流子隨時間衰減規(guī)律表示式

2．非平衡載流子復合率與非平衡載流子濃度關(guān)系表示式

3．非平衡導體電子濃度（價帶空穴濃度）表示式

4．直接復合機構(gòu)決定的非平衡載流子壽命表示式（大，中，小信號）

5．間接復合理論分析得到的非平衡載流子壽命表示式

6．連續(xù)性方程表示式

第六部分：金屬和半導體接觸

一．理解下列基本概念

半導體表面，空間電荷區(qū)，表面勢，表面勢壘，表面勢壘高度

功函數(shù)，接觸電勢壘，接觸勢壘，高阻區(qū)（阻擋層），高電導區(qū)（反阻擋層）

耗盡層，少子注入，歐姆接觸，肖特基勢壘

二．分析掌握下列基本問題

1．外電場作用下半導體表面空間電荷區(qū)的形成，表面層電場，電勢，電勢能的分布及能帶圖。

2．耗盡層近似下半導體表面空間電荷區(qū)泊松方程的建立及表面勢的求解過程

3．表面勢對功函數(shù)的影響

4．金屬和半導體接觸，接觸電勢差的形成及接觸勢壘的出現(xiàn)

5．接觸勢壘的特點，表面態(tài)對接觸勢壘的影響

6．金屬和半導體接觸能整流特性的定性說明

7．擴散理論和熱電子發(fā)射理論條件，分析方法以及結(jié)果比較

8．接觸阻擋層整流特性試驗與理論結(jié)果的比較，鏡像力和隧道效應(yīng)對整流特性的影響

9．歐姆接觸兩種基本結(jié)構(gòu)及原理

三 .熟識公式并運用

1．電勢差與功函數(shù)關(guān)系表示式

2．完全接觸電勢高度表示式

3．金屬和n型半導體接觸耗盡近似電勢分布表示式

4．耗盡近似接觸勢壘寬度與外加電壓關(guān)系表示式（n-s）

5．接觸阻擋層電流與外加電壓關(guān)系（理想情況）表示式

（a）整流理論

(b) 熱電子發(fā)射理論

第七部分：半導體表面與MIS結(jié)構(gòu)

一. 理解下列基本概念：

表面態(tài)，表面能級，塔姆能級，懸掛鍵，堆積層，反型層

平帶電容，平帶電壓，C-V特性，B-T試驗，表面電導，有效遷移率

二 .分析掌握下列基本問題

1．表面態(tài)存在的理論依據(jù)

2．各種表面狀態(tài)下，電場、面電荷密度、表面微分電容分析及結(jié)果

3．表面電荷密度隨Vs的變化關(guān)系

4．理想MIS結(jié)構(gòu)C-V特性的分析，歸一化電容與外加偏壓的變化關(guān)系

5．金屬和半導體功函數(shù)差，絕緣層中電荷對MIS結(jié)構(gòu)C－V特性的影響

6．Si-SiO2系統(tǒng)中可動離子電荷，固定電荷，界面態(tài)，電離陷阱電荷這四種電荷的特征，成因及其對C-V特性影響

三 .熟識公式并運用

1．電容表示式

2．耗盡層近似下表面微分電容與耗盡寬度關(guān)系表示式

3．強反型最大耗盡寬度表示式

4．MIS結(jié)構(gòu)歸一化電容與絕緣層電容和表面層電容關(guān)系表示式

5．歸一化平帶電容表示式

第八部分：半導體的光電性質(zhì)及光電效應(yīng)

一. 理解下列基本概念

吸收系數(shù)，反射系數(shù)，投射系數(shù)

本征吸收，雜質(zhì)吸收，晶格吸收，激子吸收，自由載流子吸收

長波限，直接躍遷，間接躍遷

光電導，光電導馳豫過程，光生伏特效應(yīng)，輻射躍遷，受激輻射躍遷，本征躍遷

粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，激光作用條件，激光閾值條件，光學共振腔

直接帶隙材料，間接帶隙材料

二. 分析掌握下列主要問題

1．半導體光吸收宏觀規(guī)律的分析及結(jié)果

2．本征吸收微觀過程分析

3．光電導的分析

4．光生伏特效應(yīng)的作用機理

5．p-n結(jié)正向電注入發(fā)光機理

6．分析產(chǎn)生激光的三個基本條件

7．p-n結(jié)注入式半導體激光產(chǎn)生的機理

三. 熟識公式并應(yīng)用

1．光強隨深入距離衰減的關(guān)系表示式

2．本征吸收長波限表示式

3．半導體光電導表示式

4．半導體光電池

(1) 電壓與電流關(guān)系表示式

(2) 開路電壓表示式

(3) 短路電流表示式

第九部分：半導體的熱電、磁電和壓阻效應(yīng)，異質(zhì)結(jié)

一．理解下列基本概念

熱傳導，熱導率，溫差電效應(yīng)，溫差電動勢率，塞貝克效應(yīng)

溫差電偶，帕爾貼效應(yīng)，湯姆遜效應(yīng)

霍爾效應(yīng)，霍爾系數(shù)，霍爾角，霍爾遷移率

磁阻效應(yīng)，物理磁阻效應(yīng)，幾何磁阻效應(yīng)

愛廷豪森效應(yīng)，能斯脫效應(yīng)，里紀-勒杜克效應(yīng)

光磁電效應(yīng)，壓阻效應(yīng)，壓阻系數(shù)

異質(zhì)結(jié)，同型異質(zhì)，反型異質(zhì)結(jié)

二．分析掌握下列主要問題

1．霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的物理過程

2．物理磁阻效應(yīng)和幾何磁阻效應(yīng)產(chǎn)生物理過程

3．壓阻效應(yīng)的各向異性性質(zhì)

4．理想情況下異質(zhì)結(jié)能帶圖

三. 熟識公式并應(yīng)用

1.霍爾電場表示式

2．霍爾系數(shù)表示式

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