《光電材料和器件實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱

1、光電材料和器件實(shí)驗(yàn) 教學(xué)大綱課程編號(hào)：總學(xué)時(shí)數(shù)：34總學(xué)分?jǐn)?shù)：1課程性質(zhì)： 選修 適用專(zhuān)業(yè)： 應(yīng)用物理、課程的任務(wù)和基本要求該課程是一門(mén)與講授課程同樣重要的獨(dú)立課程.課程內(nèi)容涉及光電材料的結(jié)構(gòu)表征、特性測(cè)試、制備方法和相關(guān)器件的應(yīng)用制備。通過(guò)該課程教學(xué),可培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,同時(shí)培養(yǎng)促進(jìn)知識(shí)創(chuàng)新和拓展的能力.本課程教學(xué)要求:1.預(yù)習(xí)：這是實(shí)驗(yàn)前的課前準(zhǔn)備階段。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢W(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)中的實(shí)驗(yàn)原理和書(shū)本的有 關(guān)內(nèi)容，參考指導(dǎo)書(shū)中的實(shí)驗(yàn)方法，擬出實(shí)驗(yàn)方案，列出實(shí)驗(yàn)步驟，畫(huà)好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄 表格。2.實(shí)驗(yàn)：首先按照實(shí)驗(yàn)方案選取安裝與調(diào)整儀器及部件，這是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必

2、須 認(rèn)真觀察現(xiàn)象，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。測(cè)試時(shí)記錄原始數(shù)據(jù)，若有可疑之處，須反復(fù) 調(diào)試，發(fā)現(xiàn)其規(guī)律。3.撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告：撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是一種實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)總結(jié)能力的培養(yǎng)，其內(nèi)容應(yīng)包括：（1）實(shí)驗(yàn)題目和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）實(shí)驗(yàn)原理：包括實(shí)驗(yàn)的理論根據(jù)，必要的公式及原理圖（3）實(shí)驗(yàn)裝置：包括實(shí)驗(yàn)裝置布置，測(cè)試儀器和測(cè)試物（4）實(shí)驗(yàn)步驟：主要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法，調(diào)試過(guò)程和發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。特別鼓勵(lì)捕捉新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（5）數(shù)據(jù)處理：包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、計(jì)算、列表（6）結(jié)論和討論：總結(jié)實(shí)驗(yàn)已達(dá)到的目的，討論測(cè)量誤差，并分析觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出 科學(xué)的結(jié)論（7）解答思考題：應(yīng)從實(shí)驗(yàn)的觀點(diǎn)來(lái)回答，不能單從理論上回答。二、

3、基本內(nèi)容和要求： （詳見(jiàn)附后表格）三、教學(xué)時(shí)數(shù)分配：做8個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)4課時(shí)，合計(jì)32課時(shí)，機(jī)動(dòng)或考核2學(xué)時(shí)。四、有關(guān)說(shuō)明1、本大綱中所有實(shí)驗(yàn)中均含有綜合性?xún)?nèi)容2、教學(xué)和考核方式： 平時(shí)操作加筆試3、與其他課程和教學(xué)環(huán)節(jié)的聯(lián)系 先修課程和教學(xué)環(huán)節(jié)： 近現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)（基礎(chǔ)部分） ，材料物理，半導(dǎo)體材料物理，薄膜生長(zhǎng)，半導(dǎo)體器件物理， 半導(dǎo)體制造技術(shù)本課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表(從下表中選做8個(gè))序 號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)時(shí)數(shù)必修 選修實(shí)驗(yàn) 類(lèi)型每組 人數(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?高溫CVD法制備硅納米線(xiàn)4選修綜合41.理解并掌握化學(xué)氣相沉積制備低維材料 的原理和技術(shù)要點(diǎn)；2.掌握本實(shí)驗(yàn)室CVD設(shè)備的構(gòu)造，工作原理 和操作流

4、程；3.掌握硅納米線(xiàn)生長(zhǎng)機(jī)理并學(xué)會(huì)用CVD方法制備該材料。2ZnO納米線(xiàn)制備4選修綜合41.掌握Z(yǔ)nO材料的結(jié)構(gòu)，光學(xué)性能等特點(diǎn)；2.掌握用熱氧化法制備ZnO納米線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)原 理；3.學(xué)會(huì)熱氧化爐使用方法并用來(lái)制備ZnO納米線(xiàn)。3磁控濺射方法制備Cu薄膜4選修綜合41.理解掌握磁控濺射方法制備薄膜材料的原理，制備導(dǎo)電材料和絕緣材料方法特點(diǎn)；2.掌握磁控濺射設(shè)備的構(gòu)造，工作原理和操作流程，熟練設(shè)備使用方法；3.學(xué)會(huì)用磁控濺射設(shè)備制備導(dǎo)電材料Cu薄膜。4薄膜設(shè)計(jì)與制備4選修綜合41.在掌握用磁控濺射設(shè)備制備材料基礎(chǔ)上， 對(duì)材料性能進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照自己的實(shí)驗(yàn)設(shè) 計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；2.增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)

5、手實(shí)踐能力；3.要求學(xué)生分組制定可行性實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)材料結(jié)構(gòu)，并在實(shí)驗(yàn)中加以實(shí)現(xiàn)。5原子力顯微鏡表征 納米材料結(jié)構(gòu)性能4選修綜合41.掌握原子力顯微鏡工作原理，在材料性能 測(cè)試中的特點(diǎn)；2.掌握原子力顯微鏡的結(jié)構(gòu)，操作步驟，學(xué) 會(huì)測(cè)試材料形貌的方法；3.學(xué)會(huì)對(duì)不同材料形貌進(jìn)行測(cè)試分析，對(duì)提 供的樣品能夠進(jìn)行正確的測(cè)試和分析。4、教材和主要參考書(shū)(1)教材：自編(2)主要參考書(shū)：1新型電子薄膜材料2信息材料主編3半導(dǎo)體器件物理與工藝4薄膜生長(zhǎng)陳光華編著化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社美施敏著蘇州大學(xué)出版社科學(xué)出版社62.半導(dǎo)體工乙基礎(chǔ)4選修綜合41.掌握精確控制薄氧化膜厚度的生長(zhǎng)方法；(1)2.制備

6、二氧化硅膜；3.制備氮化硅膜；4.掌握金屬化工藝。73.半導(dǎo)體工藝基礎(chǔ)(2)4選修綜合41.掌握?qǐng)D形曝光的基本原理；2.掌握光刻機(jī)的使用方法；3.掌握投影曝光的圖象劃分技術(shù)；4.掌握?qǐng)D案轉(zhuǎn)移技術(shù)和方法；5.二氧化硅的干法和濕法腐蝕。8ICP化學(xué)氣相沉積法 制備薄膜刻蝕薄膜 方法4選修綜合41. 了解ICP等離子體形成機(jī)理；2.學(xué)會(huì)ICP制備薄膜的基本工藝過(guò)程；3.學(xué)會(huì)ICP刻蝕的基本工藝過(guò)程。9ICP化學(xué)氣相沉積法 制備納米硅薄膜4選修綜合41.熟悉納米硅形成的化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程；2.研究沉積功率、襯底溫度對(duì)薄膜微結(jié)構(gòu)的 影響；3.研究沉積氣壓對(duì)薄膜微結(jié)構(gòu)的影響。10ICP系統(tǒng)刻蝕實(shí)驗(yàn)4選修綜合41.掌握感應(yīng)耦合等離子體(ICP)刻蝕機(jī)的基 本原理和使用方法；2.分別改變?cè)礆怏w流里比、源功率、自偏壓、 刻蝕時(shí)間來(lái)研究其對(duì)SiO2刻蝕速率的影響。11Sol-Gel法制備鐵電薄膜的工藝實(shí)驗(yàn)4選修綜合41.PT干凝膠的制備；