《光電材料和器件實驗》教學大綱

1、光電材料和器件實驗 教學大綱課程編號：總學時數：34總學分數：1課程性質： 選修 適用專業(yè)： 應用物理、課程的任務和基本要求該課程是一門與講授課程同樣重要的獨立課程.課程內容涉及光電材料的結構表征、特性測試、制備方法和相關器件的應用制備。通過該課程教學,可培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題、解決問題的能力,同時培養(yǎng)促進知識創(chuàng)新和拓展的能力.本課程教學要求:1.預習：這是實驗前的課前準備階段。根據實驗目的，學習指導書中的實驗原理和書本的有 關內容，參考指導書中的實驗方法，擬出實驗方案，列出實驗步驟，畫好實驗數據的記錄 表格。2.實驗：首先按照實驗方案選取安裝與調整儀器及部件，這是實驗的關鍵。實驗過程中必

2、須 認真觀察現象，及時發(fā)現問題、解決問題。測試時記錄原始數據，若有可疑之處，須反復 調試，發(fā)現其規(guī)律。3.撰寫實驗報告：撰寫實驗報告也是一種實驗能力和科學總結能力的培養(yǎng)，其內容應包括：（1）實驗題目和實驗目的（2）實驗原理：包括實驗的理論根據，必要的公式及原理圖（3）實驗裝置：包括實驗裝置布置，測試儀器和測試物（4）實驗步驟：主要寫出實驗測試方法，調試過程和發(fā)現的現象。特別鼓勵捕捉新的實驗現象。（5）數據處理：包括實驗數據分析、計算、列表（6）結論和討論：總結實驗已達到的目的，討論測量誤差，并分析觀察到的實驗現象，得出 科學的結論（7）解答思考題：應從實驗的觀點來回答，不能單從理論上回答。二、

3、基本內容和要求： （詳見附后表格）三、教學時數分配：做8個實驗，每個實驗4課時，合計32課時，機動或考核2學時。四、有關說明1、本大綱中所有實驗中均含有綜合性內容2、教學和考核方式： 平時操作加筆試3、與其他課程和教學環(huán)節(jié)的聯系 先修課程和教學環(huán)節(jié)： 近現代物理實驗（基礎部分） ，材料物理，半導體材料物理，薄膜生長，半導體器件物理， 半導體制造技術本課程實驗項目表(從下表中選做8個)序 號實驗項目名稱時數必修 選修實驗 類型每組 人數實驗目的及要求1高溫CVD法制備硅納米線4選修綜合41.理解并掌握化學氣相沉積制備低維材料 的原理和技術要點；2.掌握本實驗室CVD設備的構造，工作原理 和操作流

4、程；3.掌握硅納米線生長機理并學會用CVD方法制備該材料。2ZnO納米線制備4選修綜合41.掌握ZnO材料的結構，光學性能等特點；2.掌握用熱氧化法制備ZnO納米線的實驗原 理；3.學會熱氧化爐使用方法并用來制備ZnO納米線。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，制備導電材料和絕緣材料方法特點；2.掌握磁控濺射設備的構造，工作原理和操作流程，熟練設備使用方法；3.學會用磁控濺射設備制備導電材料Cu薄膜。4薄膜設計與制備4選修綜合41.在掌握用磁控濺射設備制備材料基礎上， 對材料性能進行設計，按照自己的實驗設 計方案進行實驗；2.增強學生的創(chuàng)新能力和動

5、手實踐能力；3.要求學生分組制定可行性實驗方案，設計材料結構，并在實驗中加以實現。5原子力顯微鏡表征 納米材料結構性能4選修綜合41.掌握原子力顯微鏡工作原理，在材料性能 測試中的特點；2.掌握原子力顯微鏡的結構，操作步驟，學 會測試材料形貌的方法；3.學會對不同材料形貌進行測試分析，對提 供的樣品能夠進行正確的測試和分析。4、教材和主要參考書(1)教材：自編(2)主要參考書：1新型電子薄膜材料2信息材料主編3半導體器件物理與工藝4薄膜生長陳光華編著化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社美施敏著蘇州大學出版社科學出版社62.半導體工乙基礎4選修綜合41.掌握精確控制薄氧化膜厚度的生長方法；(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.半導體工藝基礎(2)4選修綜合41.掌握圖形曝光的基本原理；2.掌握光刻機的使用方法；3.掌握投影曝光的圖象劃分技術；4.掌握圖案轉移技術和方法；5.二氧化硅的干法和濕法腐蝕。8ICP化學氣相沉積法 制備薄膜刻蝕薄膜 方法4選修綜合41. 了解ICP等離子體形成機理；2.學會ICP制備薄膜的基本工藝過程；3.學會ICP刻蝕的基本工藝過程。9ICP化學氣相沉積法 制備納米硅薄膜4選修綜合41.熟悉納米硅形成的化學動力學過程；2.研究沉積功率、襯底溫度對薄膜微結構的 影響；3.研究沉積氣壓對薄膜微結構的影響。10ICP系統(tǒng)刻蝕實驗4選修綜合41.掌握感應耦合等離子體(ICP)刻蝕機的基 本原理和使用方法；2.分別改變源氣體流里比、源功率、自偏壓、 刻蝕時間來研究其對SiO2刻蝕速率的影響。11Sol-Gel法制備鐵電薄膜的工藝實驗4選修綜合41.PT干凝膠的制備；