“半導體物理”(801)

一、   總體要求

“半導體物理”要求學生熟練掌握半導體的相關基礎理論，了解半導體性質以及受外界因素的影響及其變化規律。重點掌握半導體的晶體結構、半導體中的電子狀態和帶、半導體中的雜質和缺陷能級、半導體中載流子的統計分布、半導體的導電性、半導體中的非平衡載流子等相關知識、基本概念及相關理論，掌握半導體中載流子濃度計算、電阻(導)率計算以及運用連續性方程解決載流子濃度隨時間或位置的變化及其分布規律的計算等。

 “半導體物理”（801）研究生入學考試是所學知識的總結性考試，考試水平應達到或超過本科專業相應的課程要求水平。

二、   復習要點

（一）半導體晶體結構和缺陷

1.復習內容

半導體的分類及其特點，半導體的性質及導電能力對外界因素的依賴性，半導體化學鍵的性質和半導體的晶體結構，金剛石與閃鋅礦結構的特點及其各向異性。

2.具體要求

固體的分類

半導體性質

化學鍵類型和晶體結構的規律性

半導體晶體結構與半導體鍵的性質

晶格、晶向與晶面

半導體中常用的晶向與晶面

金剛石結構和閃鋅礦結構的特點及其各向異性

砷化鎵晶體的極性

（二）半導體中的電子狀態

1.復習內容

半導體中電子狀態與能帶，半導體中的電子運動與有效質量，空穴，回旋共振原理與作用，Si的回旋共振實驗結果，常用元素半導體和典型化合物半導體的能帶結構。

2.具體要求

半導體中的電子狀態、表征和能帶

半導體中電子的運動和有效質量，有效質量的意義

本征半導體的導電機構，

空穴的概念，空穴等效概念的作用與意義

回旋共振原理、作用及其Si晶體的回旋共振實驗結果

Si、Ge和典型化合物半導體的能帶結構

（三）半導體中雜志和缺陷能級

1.復習內容

半導體中的雜質和缺陷，元素半導體中的雜質和缺陷能級，化合物半導體中的雜質能級、位錯和缺陷能級。

2.具體要求

Si和Ge晶體中的雜質和雜質能級

雜質的補償作用與應用

深能級雜質

Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體中的雜質能級

等電子雜質與等電子陷阱

半導體中的缺陷與位錯能級

（四）半導體中載流子的統計分布

1.復習內容

狀態密度，分布函數、Fermi能級，載流子統計分布，本征和雜質半導體的載流子濃度，補償半導體的載流子濃度，簡并半導體

2.具體要求

狀態密度的定義與計算

分布函數

費米能級、費米能級意義

非簡并半導體載流子的統計分布

本征半導體的載流子濃度

雜質半導體的載流子濃度

雜質補償半導體的載流子濃度

簡并半導體及載流子濃度、簡并化判據、簡并半導體的特點與雜質帶導電

載流子濃度的分析計算方法及其影響載流子濃度的因素

（五）半導體的導電性

1.復習內容

載流子的漂移運動，遷移率，載流子的散射，遷移率與雜質濃度和溫度的關系，電阻率與雜質濃度和溫度的關系，強場效應與熱載流子

2.具體要求

漂移的概念與規律

載流子漂移運動

遷移率定義及物理意義

載流子散射概念

半導體中的主要散射機制、特點及其影響因素

半導體中其它因素引起的散射

遷移率與雜質濃度和溫度的關系

電阻率及其與雜質濃度和溫度的關系

載流子在強電場下的效應

高場疇區與Gunn效應；

（六）非平衡載流子

1.復習內容

非平衡狀態，非平衡載流子的產生與復合，非平衡載流子壽命，準費米能級，復合理論，陷阱效應，非平衡載流子載流子的擴散與漂移，愛因斯坦關系，連續性方程

2.具體要求

非平衡狀態及其特點

非平衡載流子的注入與復合

準費米能級概念與意義

非平衡載流子的壽命及其影響因素

直接復合與間接復合理論

表面復合

陷阱效應

擴散概念與規律

半導體中載流子的擴散運動

Einstein關系

半導體中的電流構成

連續性方程的建立及意義

連續性方程的典型應用