《半导体光电子学》教学大纲.DOC

附件2： 《半导体光电子学》教学大纲 （理论课程及实验课程适用） 课程信息 课程名称（中文）：半导体光电子学 课程名称（英文）：Semiconductor Optoelectronics 课程类别：选修课 课程性质：专业方向课 计划学时：40 （其中课内学时：40 ，课外学时：0） 计划学分：2.5 先修课程：量子力学、固体物理 选用教材：《半导体物理学简明教程》，孟庆巨 胡云峰等编著，电子工业出版社，2014年6月，非自编；普通高等教育“十二五”规划教材，电子科学与技术专业规划教材 开课院部：理学院 适用专业：光电信息科学与工程、微电子学等专业 课程负责人：梁春雷 课程网站：无 课程简介（中英文） 半导体物理学是光电信息科学与工程专业的一门专业方向课。它是研究半导体的物理性质、基本理论和实验方法的一门科学。本课程主要介绍固体晶格结构、固体量子理论、载流子输运过程、半导体中的非平衡过剩载流子等等。通过本课程的学习，可以使学生获得半导体物理的基本概念和基本规律, 培养学生分析和应用半导体各种物理效应的能力，了解半导体性质以及受外界因素的影响及其变化规律。本课程将为后续课程《光电子材料与器件》打下一定基础。 Semiconductor Physics is a Specialty-Oriented course for the specialty of optoelectronic information science and engineering. The class is a discipline that studies the properties,essential theories and experimental methods for semiconductors. The course focuses on crystal structure and quantum theory of solids, transport process of carriers, unbalanced superfluous carriers of semiconductors and so on. The purpose is to let the students understand and master fundamental concept and fundamental law of the semiconductor physics, train Students ability to analyze and apply various physical effects of Semiconductors,understand the nature of the semiconductor and its variety law based on the influence of external factors. This course will also make the students ready for the following course of the Optoelectronic materials and devices. 三、课程教学要求 序号 专业毕业要求 课程教学要求 关联程度 1 工程知识 本课程注重培养学生理论联系实际的能力、科学研究的思想方法、创新能力以及工程实践能力等。为毕业生从事光电子及其相关学科的科学研究、工程设计奠定扎实的理论与实践基础。了解半导体性质以及受外界因素的影响变化规律”或“L”。“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。 四、课程教学内容 章节 名称 主要内容 重难点关键词 学时 类型 一 晶体结构与晶体结合 1.晶列与晶面、倒格子与布里渊区 2.晶体的结合 3.典型半导体的晶体结构 1.晶列与晶面 2.布里渊区 3.晶体结构 4 理论讲授 二 半导体中的电子状态 1.理解周期性势场中电子运动的方式，理解布洛赫定理和周期性边界条件，掌握能带图的特点及画法。 2.理解外力作用下的加速度和有效质量，掌握金属、半导体和绝缘体的区别； 3.理解等能面、主轴坐标系，掌握硅、锗、砷化镓的能带结构 4.理解半导体中的杂质和杂质能级（包括浅能级和深能级），掌握类氢模型的基本思想 1.布拉菲格子、布里渊区 2.有效质量 3.硅和锗的导带结构、价带结构 4.类氢模型 10 理论讲授 三 载流子的统计分布 1.了解推导能态密度的思路和方法，理解导带能态密度和价带能态密度的含义；理解费米分布函数的物理意义，掌握费米能级的基本特点，了解玻尔兹曼分布的适用条件。 2.推导并理解导带电子浓度的计算方法，并推演至价带空穴浓度；理解