《半导体物理学》课程设计指南.doc

《半导体物理学》课程设计设计题目 如下两个题目由学生任选一个进行课程设计。 （1）杂质半导体材料设计 （2）pn结设计 课程目的和要求 通过本课程设计，使学生掌握和的设计方法，并深刻认识和与物理和几何结构之间的关系。要求每位学生独立完成查阅资料参数验算分析 设计要求 （1）杂质半导体材料设计 根据实际应用情况提出杂质半导体材料饱和区温度范围、工作电导率的具体要求，查阅材料态密度有效质量、能隙宽度、杂质电离能等参数以及相关的物理常数，进行杂质半导体材料的设计并进行相关性能分析。 （2）pn结设计 根据实际应用情况提出突变pn结常温下理想电流电压特性（如一定电压下的正向电流大小、反向饱和电流上限等）、电容特性的具体要求，查阅基体材料的态密度有效质量、能隙宽度、迁移率、介电常数等参数以及相关的物理常数，进行的设计并进行特性分析，设计过程中可不考虑杂质补偿作用。 设计参数 （1）杂质半导体材料设计 基体材料、掺杂元素、掺杂浓度 （2）pn结设计 基体种类、n型和p型杂质元素、施主杂质和受主杂质浓度、pn结面积 设计提纲 （1）杂质半导体材料设计 见附录1 （2）pn结设计 见附录2 参考资料 刘恩科、朱秉升、罗晋生编著，《半导体物理学》，电子工业出版社，2008年第七版。 【俄】Michael E. Levinshtein, Sergey I., 【俄】Rumyantsev,【美】Michael S. Shur 编著，杨树人、殷景志译，《先进半导体材料性能与数据手册》，化学工业出版社，2003年第一版。 【美】施敏编著，赵鹤鸣, 钱敏, 黄秋萍译，《半导体器件物理与工艺》，苏州大学出版社, 2002年第二版。2012年5月31 附录1 景德镇陶瓷学院 半导体课程设计报告 设 计 题 目 XXXX半导体材料的设计与性能分析 专业班级 姓名 学号 指 导 教 师 完 成 时 间 年 月 日设计要求（的应用背景，提出对材料性能如工作温度区间、饱和区、 电导率、载流子浓度等的具体要求。） 参数说明（以表格形式给出材料的设计参数；查找材料设计和性能分析过程中所涉及的相关参数，以表格形式给出参数符号、参数值并注明出处；查找设计过程中所涉及的物理常数，以表格形式给出。） 性能指标分析（根据半导体物理学相关理论进行分析。） 杂质全部电离温度（90%电离温度） 载流子浓度分析（分区讨论） 材料饱和区特征（饱和区的温度范围、载流子浓度） 掺杂后性能改善分析（分析掺杂前后半导体材料的性能如载流子浓度、电导率、温度对载流子浓度的影响等的改善情况。） 工艺可行性分析（主要是掺杂可行性分析，可从晶体结构匹配性方面或根据文献资料进行分析。） 总结（对参数设计、性能分析、工艺分析等进行简要总结。） 参考文献附录2 景德镇陶瓷学院 半导体课程设计报告 设 计 题 目 XX基理想突变pn结的设计与性能分析 专业班级 姓名 学号 指 导 教 师 完 成 时 间 年 月 日设计要求（pn结的应用背景，提出对室温下理想突变pn结的性能如正向电压电流关系、反向饱和电流大小、电容特性等方面的具体要求。） 参数说明（以表格形式给出材料的设计参数；查找材料设计和性能分析过程中所涉及的相关参数，以表格形式给出参数符号、参数值并注明出处；查找设计过程中所涉及的物理常数，以表格形式给出。） 性能指标分析（根据半导体物理学相关理论进行分析。） pn结势垒高度计算 非平载流子浓度分析 电流密度方程的建立和常温电压电流特性分析（计算并作图说明电压电流。） 电容特性分析（势垒电容和扩散电容的计算说明。） 工艺可行性分析（pn