1323S03021-半导体材料制备与表征-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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ADDINCNKISM.UserStyle《半导体材料制备与表征》课程教学大纲

（理论课程）

一、课程基本信息

课程号

1323S03021

开课单位

电子信息工程学院

课程名称

（中文）半导体材料制备与表征

（英文）preparationandcharacterizationofsemiconductormaterials

课程性质

选修

考核类型

考查

课程学分

1

课程学时

17

课程类别

专业拓展课程

先修课程

大学物理

适用专业（类）

电子科学与技术

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《半导体材料制备与表征》课程是本专业（类）的一门专业拓展课程，旨在通过课程学习，使学生掌握用于半导体集成电路制造的薄膜材料制备及其性能表征，包括常见半导体制备、材料结构表征设备、合成方法原理、结构与性能表征原理，具备发现、分析和解决半导体材料行业相关问题的基本能力，了解磁控溅射、真空蒸发、脉冲激光沉积等制备方法和常见XRD、SEM、TEM、XPS、EDS、Raman、红外、荧光测试等表征手段，为半固体电子学方向的量子与固体物理和光电信息材料等后续课程奠定必要的理论基础。

（二）教学目标

通过本课程，以我国在集成电路制造和检测领域中存在的问题为切入点，学生将了解集成电路的制造手段和检测方法，了解我国目前行业的发展和不足，激发学生的忧患意识和爱国情怀，并为后续工程问题和科学探索奠定基础理论、实验操作和数据分析基础。

课程目标1：能够了解在半导体材料（尤其是制备集成电路中常用的薄膜材料）制备和表征过程中常用制造设备的与测试仪器的使用原理、方法和用途，并深入了解不同制造和测试设备的局限性。

课程目标2：能够在半导体材料（尤其是制备集成电路中常用的薄膜材料）的制备和表征过程中合理地选择工具，能够预测不同的方法对材料的影响，并能够分析其局限性

课程目标3：能够就在半导体材料制备和表征过程中产生的复杂工程问题以口头、文稿、图表等方式表达自己的观点，回应质疑，理解与业界同行和社会公众交流的差异性。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

5-1:了解微电子器件与集成电路设计、制造过程中常用的设计开发软件、制造设备与测试仪器的使用原理和方法，并理解其局限性；

课程目标1

5-3:能够针对微电子器件与集成电路的研发，选用合理的软、硬件工具，模拟和预测器件与电路性能，并能够分析其局限性。

课程目标2

10-1:能就微电子器件与芯片设计和制造过程中产生的复杂工程问题，以口头、文稿、图表、公式等方式，准确表达自己的观点，回应质疑，理解与业界同行和社会公众交流的差异性。

课程目标3

四、教学方式与方法

采用成果导向的教育理念，为达到本课程的课程目标，采用理论授课、讨论、小组作业等多种教学方式与方法。

理论授课：采用多媒体与板书结合的教学方式。了解半导体材料制备与表征常用的手段和设备，了解不同设备的基本概念和基本理论，熟悉各知识点的分布，理清知识点之间的关系与层次；以思维导图作为工具，通过文献资料的检索和查阅，建立已知与未知有机联的系知识体系；学生通过课后作业加深对知识层次的梳理与知识体系的建立。

讨论：根据目前根据我国半导体材料制备和表征领域的必威体育精装版科技发展趋势，教师选择一些与集成电路制备和表征密切相关的研究热点，以主题讨论方式发布给学生，让学生在讨论中加深对相关知识点的理解并发挥自己的设计天赋，培养学生的自信心和自豪感。

小组作业：作业以课下调研的形式，由小组组长提交调研结果；通过调研，让学生了解半导体集成电路的前沿和我国的优缺点（包括我国光刻机的研发进程、存在难点；刻蚀机的优势等），了解自己作为时代新人的使命担当，培养学生的爱国情怀的。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

半导体材料制备与表征的主要技术工艺，包括真空技术、真空蒸发技术、溅射技术、化学气相沉积、脉冲激光沉积、分子束外延、液相外延和现代薄膜的分析方法的基本概念与内涵，了解真空技术对现在半导体材料制备与表征的作用和意义，掌握真空蒸发技术、溅射技术、化学气相沉积、脉冲激光沉积等技术的种类。学生应对半导体材料制备与表征所涉及的工程技术与非技术因素有整体认知。

（二）教学难点

集成电路制备设备和测试设备的工作原理及在工程中的应用。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

第0章引言

以华为、中兴等国内半导体相关企业受到制裁引入我国半导体行业现状，激发学生爱国情怀和报效祖国的决心。讲授集成电路制造的重要性和发展历程，引出半导体材料制备技术对集成电路产业的重要作用。

1

讲授

课程目标1

课程目标2

课程目标3

2

第1章真空技术

掌握半导体技术中真空技术的基本概念，知道真空获得的基本方法，了解