半導(dǎo)體材料課程教學(xué)大綱

1、半導(dǎo)體材料課程教學(xué)大綱一、課程說明（一）課程名稱：半導(dǎo)體材料所屬專業(yè)：微電子科學(xué)與工程課程性質(zhì)：專業(yè)限選學(xué)分：3（二）課程簡介：本課程重點(diǎn)介紹第一代和第二代半導(dǎo)體材料硅、鍺、砷化鎵等的制備基本原理、制備工藝和材料特性，介紹第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵、碳化硅及其他半導(dǎo)體材料的性質(zhì)及制備方法。目標(biāo)與任務(wù)：使學(xué)生掌握主要半導(dǎo)體材料的性質(zhì)以及制備方法，了解半導(dǎo)體材料最新發(fā)展情況、為將來從事半導(dǎo)體材料科學(xué)、半導(dǎo)體器件制備等打下基礎(chǔ)。（三）先修課程要求：固體物理學(xué)、半導(dǎo)體物理學(xué)、熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理；本課程中介紹半導(dǎo)體材料性質(zhì)方面需要固體物理學(xué)、半導(dǎo)體物理學(xué)中晶體結(jié)構(gòu)、能帶理論等章節(jié)作為基礎(chǔ)。同時(shí)介紹材料生長方面知

2、識(shí)時(shí)需要熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理中關(guān)于自由能等方面的知識(shí)。（四）教材：楊樹人半導(dǎo)體材料主要參考書：褚君浩、張玉龍半導(dǎo)體材料技術(shù)陸大成金屬有機(jī)化合物氣相外延基礎(chǔ)及應(yīng)用二、課程內(nèi)容與安排第一章半導(dǎo)體材料概述第一節(jié)半導(dǎo)體材料發(fā)展歷程第二節(jié)半導(dǎo)體材料分類第三節(jié)半導(dǎo)體材料制備方法綜述第二章硅和鍺的制備第一節(jié)硅和鍺的物理化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)高純硅的制備第三節(jié)鍺的富集與提純第三章區(qū)熔提純第一節(jié)分凝現(xiàn)象與分凝系數(shù)第二節(jié)區(qū)熔原理第三節(jié)鍺的區(qū)熔提純第四章晶體生長第一節(jié)晶體生長理論基礎(chǔ)第二節(jié)熔體的晶體生長第三節(jié)硅、鍺單晶生長第五章硅、鍺晶體中的雜質(zhì)和缺陷第一節(jié)硅、鍺晶體中雜質(zhì)的性質(zhì)第二節(jié)硅、鍺晶體的摻雜第三節(jié)硅、鍺單晶的位錯(cuò)第四節(jié)

3、硅單晶中的微缺陷第六章硅外延生長第一節(jié)硅的氣相外延生長第二節(jié)硅外延生長的缺陷及電阻率控制第三節(jié)硅的異質(zhì)外延第七章化合物半導(dǎo)體的外延生長第一節(jié)氣相外延生長（VPE）第二節(jié)金屬有機(jī)物化學(xué)氣相外延生長（MOCVD）第三節(jié)分子束外延生長（MBE）第四節(jié)其他外延生長技術(shù)第八章化合物半導(dǎo)體材料（一）：第二代半導(dǎo)體材料第一節(jié)GaAs、InP等III-V族化合物半導(dǎo)體材料的特性第二節(jié)GaAs單晶的制備及應(yīng)用第二節(jié)GaAs單晶中雜質(zhì)控制及摻雜第四節(jié)InP、GaP等的制備及應(yīng)用第九章化合物半導(dǎo)體材料（二）：第三代半導(dǎo)體材料第一節(jié)氮化物半導(dǎo)體材料特性及應(yīng)用第二節(jié)氮化物半導(dǎo)體材料的外延生長第三節(jié)碳化硅材料的特性及應(yīng)用

4、第十章其他半導(dǎo)體材料第一節(jié)半導(dǎo)體金剛石的制備及應(yīng)用第二節(jié)低維半導(dǎo)體材料及應(yīng)用第三節(jié)有機(jī)半導(dǎo)體材料（一）教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配按照教材中的內(nèi)容，通過板書和ppt進(jìn)行講解。并進(jìn)行課后輔導(dǎo)與答疑。以學(xué)生掌握主要半導(dǎo)體材料制備為主，輔助半導(dǎo)體物理和器件知識(shí)，使學(xué)生了解材料的用途，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為將來工作和科研打好基礎(chǔ)。課時(shí)分配如下：第一章（2學(xué)時(shí)）、第二章（4學(xué)時(shí)）、第三章（8學(xué)時(shí)）、第四章（8學(xué)時(shí)）、第五章（6學(xué)時(shí)）、第六章（6學(xué)時(shí)）、第七章（6學(xué)時(shí)）、第八章（6學(xué)時(shí)）、第九章（4學(xué)時(shí)）、第十章（4學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：【重點(diǎn)掌握】區(qū)熔原理、晶體生長基本原理、Si、Ge單晶制備、Si外延制備、Si、Ge材料摻雜與控制?！菊莆铡浚篤PE、MBE、MOCVD等外延方法、晶體中的缺陷、缺陷控制、III-V化合物InP、GaN、SiC等基本性質(zhì)與制作方法。【了解】：半導(dǎo)體金剛石的制備、性質(zhì)、低維半導(dǎo)體、有機(jī)半導(dǎo)體材料的性質(zhì)及引用【一般了解】：半導(dǎo)體材料分類【難點(diǎn)】：區(qū)熔原理、晶體生長基本原理