2019中國科學院大學碩士研究生入學考試《半導體物理》考試大綱

1、14中國科學院大學碩士研究生入學考試中國科學院大學碩士研究生入學考試《半導體物理》考試大綱《半導體物理》考試大綱本《半導體物理》考試大綱適用于中國科學院大學微電子學與固體電子學專業(yè)的碩士研究生入學考試。半導體物理學是現(xiàn)代微電子學與固體電子學的重要基礎理論課程，它的主要內容包括半導體的晶格結構和電子狀態(tài)；雜質和缺陷能級；載流子的統(tǒng)計分布；載流子的散射及電導問題；非平衡載流子的產(chǎn)生、復合及其運動規(guī)律；半導體的表面和界面─包括pn結、金屬半導

2、體接觸、半導體表面及MIS結構、異質結；半導體的光、熱、磁、壓阻等物理現(xiàn)象和非晶半導體部分。要求考生對其基本概念有較深入的了解，能夠系統(tǒng)地掌握書中基本定律的推導、證明和應用，并具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。一、考試形式一、考試形式（一）閉卷，筆試，考試時間180分鐘，試卷總分150分（二）試卷結構第一部分：名詞解釋，約50分第二部分：簡答題，約20分第三部分：計算題、證明題，約80分二、考試內容二、考試內容（一）半導體的

3、電子狀態(tài)：半導體的晶格結構和結合性質，半導體中的電子狀態(tài)和能帶，半導體中的電子運動和有效質量，本征半導體的導電機構，空穴，回旋共振，硅和鍺的能帶結構，III－V族化合物半導體的能帶結構，II－VI族化合物半導體的能帶結構（二）半導體中雜質和缺陷能級：硅、鍺晶體中的雜質能級，III－V族化合物中雜質能級，缺陷、位錯能級（三）半導體中載流子的統(tǒng)計分布狀態(tài)密度，費米能級和載流子的統(tǒng)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，一般情

4、況下的載流子統(tǒng)計分布，簡并半導體（四）半導體的導電性載流子的漂移運動，遷移率，載流子的散射，遷移率與雜質濃度和溫度的關系，電阻率及其與雜質濃度和溫度的關系，玻爾茲曼方程，電導率的統(tǒng)計理論，強電場下的效應，熱載流子，多能谷散射，耿氏效應（五）非平衡載流子非平衡載流子的注入與復合，非平衡載流子的壽命，準費米能級，復合理論，陷阱效應，載流子的擴散運動，載流子的漂移運動，愛因斯坦關系式，連續(xù)性方程式（六）pn結pn結及其能帶圖，pn結電流電壓特

5、性，pn結電容，pn結擊穿，pn結隧道效應（七）金屬和半導體的接觸344深入理解并熟練掌握電阻率及其與雜質濃度和溫度的關系，包括公式。5深入理解電導率的統(tǒng)計理論。并熟練掌握玻爾茲曼方程。6了解強電場下的效應和熱載流子的概念。7了解多能谷散射概念和耿氏效應。（五）非平衡載流子1深入理解非平衡載流子的注入與復合的概念，包括表達式。2深入理解非平衡載流子的壽命的概念，包括表達式、能帶示意圖。3深入理解準費米能級的概念，包括表達式、能帶示意圖。

6、4了解復合理論，理解直接復合、間接復合、表面復合、俄歇復合的概念，包括表達式、能帶示意圖。5了解陷阱效應，包括表達式、能帶示意圖。6深入理解并熟練掌握載流子的擴散運動，包括公式。7深入理解并熟練掌握載流子的漂移運動，愛因斯坦關系式。并能靈活運用。8深入理解并熟練掌握連續(xù)性方程式。并能靈活運用。（六）pn結1深入理解并熟練掌握pn結及其能帶圖，包括公式、能帶示意圖。2深入理解并熟練掌握pn結電流電壓特性，包括公式、能帶示意圖。3深入理解p

7、n結電容的概念，熟練掌握pn結電容表達式、能帶示意圖。4深入理解雪崩擊穿、隧道擊穿熱擊穿的概念。5了解pn結隧道效應。（七）金屬和半導體的接觸1了解金屬半導體接觸及其能帶圖。理解功函數(shù)、接觸電勢差的概念，包括公式、能帶示意圖。了解表面態(tài)對接觸勢壘的影響。2了解金屬半導體接觸整流理論。深入理解并熟練掌握擴散理論、熱電子發(fā)射理論、鏡像力和隧道效應的影響、肖特基勢壘二極管的概念。3了解少數(shù)載流子的注入和歐姆接觸的概念。（八）半導體表面與MIS

8、結構1深入理解表面態(tài)的概念。2深入理解表面電場效應，空間電荷層及表面勢的概念，包括能帶示意圖。深入理解并熟練掌握表面空間電荷層的電場、電勢和電容的關系，包括公式、示意圖。并能靈活運用。3深入理解并熟練掌握MIS結構的電容－電壓特性，包括公式、示意圖。并能靈活運用。4深入理解并熟練掌握硅─二氧化硅系數(shù)的性質，包括公式、示意圖。并能靈活運用。5理解表面電導及遷移率的概念。6了解表面電場對p－n結特性的影響。（九）異質結1理解異質結及其能帶圖