半导体发光与光伏器件.doc-西南科技大学理学院.doc

《半导体发光与光伏器件》课程教学大纲 （Semiconductor Emitting and ?Photovoltaic devices） 课程编号：163990700 学 分：3 学 时：48 （其中：讲课学时：48 实验学时：0 上机学时： 0 ） 先修课程：固体物理 后续课程：光电子技术 适用专业：光信息科学与技术、应用物理专业 开课部门：理学院 一、课程的性质与目标 《半导体发光与光伏器件》是光信息和应用物理专业的一门专业选修课。本课程的目的在于介绍半导体发光的基本理论和及其在器件上应用，以及介绍光伏基础理论知识及其在器件上的应用。通过对课程的学习，使学生了解半导体发光基本物理过程及现象，了解半导体发光器件发光在照明、灯源、显示、探测领域的应用；掌握光伏基础理论知识，掌握太阳能电池器件的基本工作原理和设计 ，对光伏产业链有个系统的了解，为今后从事相关工作打下基础。 二、课程的主要内容及基本要求 第1章 异质结的定义及分类（1学时） [知 识 点] 异质结基本概念、异质结基本关系式、能带带阶的交换性和传递性、反型异质结的主要公式、同型异质结的主要公式。 [重 点] 异质结的分类、能带带阶的交换性和传递性、突变同型异质结和反型异质结的区别。 [难 点] 异质结的能带图、异质结特性参数之间的关系、反型异质结和同型异质结之间的主要公式。 [基本要求] 1、识 记：异质结基本概念、异质结基本关系式； 2、领 会：能带带阶的交换性和传递性；突变同型异质结和反型异质结的区别； 3、简单应用：画出不同类型异质结的平衡能带图。 [考核要求] 1、异质结基本概念、异质结基本关系式； 2、能带带阶的交换性和传递性；突变同型异质结和反型异质结的区别； 3、作出不同类型异质结的平衡能带图。 第2章 异质结电学性质（3学时） [知 识 点] 突变反型和同型异质结的电流输运机构、突变异质结的电容和电压特性、反型异质结的注入特性。 [重 点] 突变反型和同型异质结的电流输运机构、影响尖峰势垒的因素、突变异质结的电容和电压特性。 [难 点] 反型异质结的超注入特性、电流输运机构中的扩散模型、发射模型。 [基本要求] 1、识 记：异质结中存在的几种电流输运机构； 2、领 会：几种电流输运机构的物理机制；扩散模型须满足的四个条件； 3、简单应用：能画出不同电流输运机构的示意图； 4、综合应用：能判别不同类型异质结电流输运机构中的I-V曲线特点。 [考核要求] 1、记住异质结中存在的几种电流输运机构； 2、影响尖峰势垒的因素、突变异质结的电容和电压特性； 3、作出不同类型异质结的平衡能带图； 4、判别不同类型异质结电流输运机构中的I-V曲线特点。 第3章 异质结能带图（3学时） [知 识 点] 突变反型和同型异质结的能带图结构、受界面态影响的能带图、缓变异质结的能带图。 [重 点] 突变反型和同型异质结的能带图。 [难 点] 受界面态影响的能带图、缓变异质结的能带图。 [基本要求] 1、识 记：一些常见半导体室温下的材料参数（禁带宽度和电子亲和能）； 2、领 会：基于Anderson模型的能带图的画法； 3、简单应用：能画出受界面态影响的能带图和缓变异质结的能带图； 4、综合应用：能画出两种具有不同材料参数关系的半导体形成的异质结能带图。 [考核要求] 1、受界面态影响的能带图和缓变异质结的能带图； 2、两种具有不同材料参数关系的半导体形成的异质结能带图。 第4章 异质结光电特性（3学时） [知 识 点] 反型异质结光电特性、同型异质结光电特性、发光辐射跃迁。 [重 点] 反型异质结的伏安特性、反型异质结光谱响应的窗口效应、发光辐射跃迁的主要形式。 [难 点] 同质结界面附近，导致光生电流的主要激励过程。 [基本要求] 1、识 记：反型异质结光谱响应的窗口效应、发光辐射跃迁的主要形式； 2、领 会：反型异质结的伏安特性； 3、简单应用：能读懂异质结光谱响应图。 [考核要求] 1、反型异质结光谱响应的窗口效应和发光辐射跃迁的主要形式； 2、反型异质结的伏安特性。 第5章 半导体激光器（9学时） [知 识 点] 半导体激光器的原理和结构、异质结在激光器中的主要作用、量子阱和超晶格的光学特性、量子阱激光器的工作原理和结构。 [重 点] 半导体激光器的原理、异质结在激光器中的主要作用、量子阱激光器的工作原理。 [难 点] 量子阱和超晶格的光学特性。 [基本要求] 1、识 记：半导体激光器和量子阱激光器的结构、异质结在激光器中的主要作用； 2、领 会：半导体激光器和量子阱激光器的工作原理； 3、简单