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《固体物理》教学大纲

课程英文名SolidStatePhysics课程代码F0712Z25

学分2.5总学时40理论学时40实验/实践学时0

课程类别学科基础课课程性质必修先修课程《大学物理》

适用专业微电子学开课学院光学与电子科技学院

一、课程地位与课程目标

（一）课程地位

固体物理是微电子学专业本科生必修的学科基础课程。它着重讲述固体的结构、组成固

体的粒子之间相互作用及其运动规律，并在此基础上阐明固体的基本性质和其应用原理，包

括晶格理论、晶体电子理论。通过该课程的学习，为后续学习半导体物理、半导体器件、太

阳能光伏技术、半导体材料和从事微电子学的研究打下坚实的基础。

（二）课程目标

1．综合应用物理学的基础知识和基本原理分析和解决固体问题；

2．注重基础理论和实验事实之间的相互促进的关系，不强调理论的严格性；

3．为各种固体材料的应用和固体器件的设计提供基本理论和基础知识。

4．固体物理课可以帮助学生巩固、加深和丰富所学到的物理学知识和理论，结合一些先进

的计算软件，完成一些思考题和大作业，加深对内容的理解和对具体知识的掌握。

5．通过分组讨论/大型作业/翻转课堂等，培养学生具有团队意识和人际交流能力。

二、课程目标达成的途径与方法

本课程采用理论教学、翻转课堂、专题讨论相结合；采用板书、多媒体教学和引入计算

机辅助教学等多种教学手段，布置实践作业或大型综合作业来实现本课程的课程目标。

三、课程目标与相关毕业要求的对应关系

课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）

课程目标毕业要求毕业要求毕业要求毕业要求毕业要求

1.1、1.32.1、2.44.1、4.35.1、5.29.2、10.2

课程目标1HH

课程目标2H

课程目标3HMM

课程目标4MH

13

课程目标5L

注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。

四、课程主要内容与基本要求

绪论

固体物理发展简史

课程知识框架

要求：了解固体物理学的历史和发展过程，了解固体物理的研究范畴和研究方法，了

解固体物理知识体系的构架。

第一章晶体结构

§1.1晶体的宏观特性

§1.2晶体的微观结构

§1.3晶体的基本类型

§1.4典型的晶体结构

§1.5晶体的对称性

§1.6晶面和晶面指数

§1.7晶体的倒格子与布里渊区

§1.8晶体中的X光衍射

要求：掌握晶体、非晶体的概念，及其主要区别；熟练掌握空间点阵（布拉菲格子）、

基元的概念，以及它们与晶体结构的关系；理解对称操作，掌握14种布喇菲格子的结构特

点，7大晶系之间的相互演变；理解原子半径、配位数、致密度的概念。理解常见晶体：氯

化钠结构、氯化铯结构、金刚结构石、立方硫化锌结构、六角密堆积结构、六角硫化锌结

构的特点；理解晶体的对称性，了解各种对称操作；掌握格点指数、晶向指数、晶面指数

的概念，以及晶轴、晶面的表示方法；熟练掌握倒易点阵的概念及表述，掌握布里渊区的

概念及了解简单立方、体心、面心立方结构的晶体的布里渊区的形状；理解散射波振幅的

推导。了解劳埃方程的图示。