一、考試基本要求及適用范圍概述
本大綱適用于電子信息專業(yè)(集成電路工程方向)碩士研究生。重點(diǎn)考察考生對(duì)于半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體器件相關(guān)知識(shí)的準(zhǔn)確理解和靈活應(yīng)用能力。
二、題型結(jié)構(gòu)
填空題、名詞解釋題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題、綜合題等。
三、考試內(nèi)容
第一章半導(dǎo)體中電子的狀態(tài)及雜質(zhì)和缺陷能級(jí)
掌握半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)和結(jié)合性質(zhì),半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)和能帶,半導(dǎo)體中電子的運(yùn)動(dòng),本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)等方面的內(nèi)容。掌握硅、鍺、Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體的雜質(zhì)能級(jí),缺陷和位錯(cuò)的能級(jí)等方面的內(nèi)容。
第二章半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布
掌握狀態(tài)密度,費(fèi)米能級(jí)和載流子的統(tǒng)計(jì)分布,本征半導(dǎo)體的載流子濃度,雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度,一般情況下的載流子統(tǒng)計(jì)分布,簡(jiǎn)并半導(dǎo)體等方面的內(nèi)容。第三章半導(dǎo)體的導(dǎo)電性及非平衡載流子
掌握載流子的漂移運(yùn)動(dòng),載流子的散射,遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系,電阻率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系,強(qiáng)電場(chǎng)下的效應(yīng)等方面的內(nèi)容。掌握非平衡載流子的注入與復(fù)合,非平衡載流子的壽命,準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí),復(fù)合理論,陷阱效應(yīng),載流子的擴(kuò)散方程,載流子的漂移運(yùn)動(dòng),愛(ài)因斯坦關(guān)系式,連續(xù)性方程,硅的少數(shù)載流子壽命與擴(kuò)散長(zhǎng)度等方面的內(nèi)容。
第四章金半接觸與MIS結(jié)構(gòu)
掌握金屬半導(dǎo)體接觸及其能級(jí)圖,金屬半導(dǎo)體接觸整流理論,少數(shù)載流子的注入和歐姆接觸等方面的內(nèi)容。掌握表面態(tài),表面電場(chǎng)效應(yīng),MIS 結(jié)構(gòu)的電容-電壓特性,硅-二氧化硅系數(shù)的性質(zhì),表面電導(dǎo)及遷移率等方面的內(nèi)容。
第五章 PN結(jié)
理解 PN 結(jié)的平衡狀態(tài),能描述平衡狀態(tài)下 PN 結(jié)的耗盡區(qū)電場(chǎng)分布、載流子分布,掌握 PN 結(jié)形成過(guò)程;掌握正向/ 反向偏置情況下 PN 結(jié)內(nèi)部狀態(tài)變化,會(huì)推導(dǎo) PN 結(jié)直流 IV 特性方程;了解大注入/小注入特性,掌握 PN 結(jié)的擊穿現(xiàn)象及其產(chǎn)生機(jī)理;掌握 PN 結(jié)的 AC 小信號(hào)特性,并能分析勢(shì)壘電容與擴(kuò)散電容的形成機(jī)理及二者的區(qū)別。
第六章雙極結(jié)型晶體管
掌握雙極晶體管效應(yīng)、晶體管的直流電流放大系數(shù)、緩變基區(qū)晶體管等基本定義;掌握雙極結(jié)型晶體管在不同輸入電壓下的各種工作狀態(tài)及其對(duì)應(yīng)內(nèi)部電場(chǎng)、能級(jí)等的變化;會(huì)推導(dǎo)不同偏置電壓下,雙極結(jié)型晶體管的直流 IV 方程并了解雙極結(jié)型晶體管的基本設(shè)計(jì)參數(shù);了解雙極結(jié)型晶體管的基極電阻構(gòu)成及開(kāi)關(guān)特性;掌握雙極結(jié)型晶體管的電流放大系數(shù)與頻率的關(guān)系,會(huì)推導(dǎo)小信號(hào) IV 方程與等效電路。
第七章金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
掌握金屬-絕緣體-半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的能帶變化,并能推導(dǎo)閾值電壓的基本組成;能夠根據(jù)柵源、柵漏輸入電壓的變化判斷晶體管的工作狀態(tài),給出其對(duì)應(yīng)電流電壓方程;掌握金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的轉(zhuǎn)移特性、輸出特性,并能理解晶體管不同工作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的電流電壓方程;理解金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵電容組成,并能給出對(duì)應(yīng)模型;掌握金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的襯底偏置效應(yīng)、亞閾值導(dǎo)電等高階效應(yīng),了解相關(guān)效應(yīng)對(duì)器件 IV 特性的影響。
四、參考書(shū)目
1、 半導(dǎo)體物理學(xué)(第 7 版),劉恩科,朱秉升,羅晉生編著,電子工業(yè)出版社。
2、 微電子器件(第 4 版),陳星弼,陳勇,劉繼芝,任敏編著,電子工業(yè)出版社。