半导体物理与器件 小结+重要术语解释+知识点+复习题 - 副本.doc

第一章 固体晶体结构 3 小结 3 重要术语解释 3 知识点 3 复习题 3 第二章 量子力学初步 4 小结 4 重要术语解释 4 第三章 固体量子理论初步 4 小结 4 重要术语解释 4 知识点 5 复习题 5 第四章 平衡半导体 6 小结 6 重要术语解释 6 知识点 6 复习题 7 第五章 载流子运输现象 7 小结 7 重要术语解释 8 知识点 8 复习题 8 第六章 半导体中的非平衡过剩载流子 8 小结 9 重要术语解释 9 知识点 9 复习题 10 第七章 pn结 10 小结 10 重要术语解释 10 知识点 11 复习题 11 第八章 pn结二极管 11 小结 12 重要术语解释 12 知识点 12 复习题 13 第九章 金属半导体和半导体异质结 13 小结 13 重要术语解释 13 知识点 14 复习题 14 第十章 双极晶体管 14 小结 14 重要术语解释 15 知识点 16 复习题 16 第十一章 金属-氧化物-半导体场效应晶体管基础 16 小结 16 重要术语解释 17 知识点 18 复习题 18 第十二章 金属-氧化物-半导体场效应管：概念的深入 19 小结 19 重要术语解释 19 知识点 19 复习题 20 固体晶体结构 小结 硅是最普遍的半导体材料。 半导体和其他材料的属性很大程度上由其单晶的晶格结构决定。晶胞是晶体中的一小块体积，用它可以重构出整个晶体。三种基本的晶胞是简立方、体心立方和面心立方。 硅具有金刚石晶体结构。原子都被由4个紧邻原子构成的四面体包在中间。二元半导体具有闪锌矿结构，它与金刚石晶格基本相同。 引用米勒系数来描述晶面。这些晶面可以用于描述半导体材料的表面。密勒系数也可以用来描述晶向。 半导体材料中存在缺陷，如空位、替位杂质和填隙杂质。少量可控的替位杂质有益于改变半导体的特性。 给出了一些半导体生长技术的简单描述。体生长生成了基础半导体材料，即衬底。外延生长可以用来控制半导体的表面特性。大多数半导体器件是在外延层上制作的。 重要术语解释 二元半导体：两元素化合物半导体，如GaAs。 共价键：共享价电子的原子间键合。 金刚石晶格：硅的院子晶体结构，亦即每个原子有四个紧邻原子，形成一个四面体组态。 掺杂：为了有效地改变电学特性，往半导体中加入特定类型的原子的工艺。 元素半导体：单一元素构成的半导体，比如硅、锗。 外延层：在衬底表面形成的一薄层单晶材料。 离子注入：一种半导体掺杂工艺。 晶格：晶体中原子的周期性排列。 密勒系数：用以描述晶面的一组整数。 原胞：可复制以得到整个晶格的最小单元。 衬底：用于更多半导体工艺比如外延或扩散的基础材料，半导体硅片或其他原材料。 三元半导体：三元素化合物半导体，如AlGaAs。 晶胞：可以重构出整个晶体的一小部分晶体。 铅锌矿晶格：与金刚石晶格相同的一种晶格，但它有两种类型的原子而非一种。 知识点 学完本章后，读者应具备如下能力： 确定不同晶格结构的体密度。 确定某晶面的密勒指数。 根据密勒指数画出晶面 确定给定晶面的原子面密度。 理解并描述单晶中的各种缺陷。 复习题 例举两种元素半导体材料和两种化合物半导体材料。 画出三种晶格结构：(a)简立方；(b)体心立方；(c)面心立方。 描述求晶体中原子的体密度的方法。 描述如何得到晶面的密勒指数。 何谓替位杂质？何谓填隙杂质？ 量子力学初步 小结 我们讨论了一些量子力学的概念，这些概念可以用于描述不同势场中的电子状态。了解电子的运动状态对于研究半导体物理是非常重要的。 波粒二象性原理是量子力学的重要部分。粒子可以有波动态，波也可以具有粒子态。 薛定谔波动方程式描述和判断电子状态的基础。 马克思·玻恩提出了概率密度函数|fai（x）|2. 对束缚态粒子应用薛定谔方程得出的结论是，束缚态粒子的能量也是量子化的。 利用单电子原子的薛定谔方程推导出周期表的基本结构。 重要术语解释 德布罗意波长：普朗克常数与粒子动量的比值所得的波长。 海森堡不确定原理：该原理指出我们无法精确确定成组的共轭变量值，从而描述粒子的状态，如动量和坐标。 泡利不相容原理：该原理指出任意两个电子都不会处在同一量子态。 光子：电磁能量的粒子状态。 量子：热辐射的粒子形态。 量子化能量：束缚态粒子所处的分立能量级。 量子数：描述粒子状态的一组数，例如原子中的电子。 量子态：可以通过量子数描述的粒子状态。 隧道效应：粒子穿过薄层势垒的量子力学现象。 波粒二象性：电磁波有时表现为粒子状态，而粒子有时表现为波动状态的特性。 固体量子理论初步 小结 我们讨论了一些量子力学的概念，这些概念可以用于描述不同势场中的电子状态。了解电子的运动状态对于研究半导体物理是非常重要的。 波粒二象性原理是量子力学的重要部分。粒子可以有波动态，波也可以具有粒子态