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2024年西北工業(yè)大學(xué)非全日制研究生招生考試《半導(dǎo)體物理與器件》考試大綱

  一、總體要求

  “半導(dǎo)體物理與器件”要求學(xué)生熟練掌握半導(dǎo)體物理相關(guān)的基本理論知識(shí),主要掌握的內(nèi)容包括半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)、雜質(zhì)和缺陷能級(jí)、載流子的統(tǒng)計(jì)分布,非平衡載流子及載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通過掌握的半導(dǎo)體物理相關(guān)理論知識(shí)能夠?qū)ΤR姷陌雽?dǎo)體器件分析基本工作機(jī)理和深層次的物理效應(yīng),并能夠計(jì)算基本的電學(xué)特性。

  二、考試內(nèi)容

  (一)半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)

  主要內(nèi)容:需要掌握半導(dǎo)體的分類及其特點(diǎn),常見半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)、能帶特點(diǎn)以及半導(dǎo)體中的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)。

  具體考試內(nèi)容:

  1、半導(dǎo)體分類及半導(dǎo)體性質(zhì)

  2、半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)和結(jié)合性質(zhì)

  3、半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)和能帶

  4、半導(dǎo)體中電子的運(yùn)動(dòng),有效質(zhì)量

  5、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu),空穴

  (二)半導(dǎo)體中雜質(zhì)和缺陷能級(jí)

  主要內(nèi)容:需要掌握雜質(zhì)半導(dǎo)體的概念,雜質(zhì)和缺陷在半導(dǎo)體中引入的能級(jí)。

  具體考試內(nèi)容:

  1、硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級(jí)

  2、Ⅲ-Ⅴ族化合物中的雜質(zhì)能級(jí)

  3、缺陷、位錯(cuò)能級(jí)

  (三)半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布

  主要內(nèi)容:需要掌握半導(dǎo)體的狀態(tài)密度、載流子統(tǒng)計(jì)分布,本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體載流子濃度,簡(jiǎn)并半導(dǎo)體。

  具體考試內(nèi)容:

  1、狀態(tài)密度

  2、費(fèi)米能級(jí)和載流子的統(tǒng)計(jì)分布

  3、本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度

  4、一般情況下的載流子統(tǒng)計(jì)分布

  5、簡(jiǎn)并半導(dǎo)體

  (四)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性

  主要內(nèi)容:需要掌握半導(dǎo)體的漂移運(yùn)動(dòng),載流子的散射機(jī)制,遷移率、電阻率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系,強(qiáng)場(chǎng)效應(yīng)與熱載流子。

  具體考試內(nèi)容:

  1、載流子的漂移運(yùn)動(dòng)和遷移率

  2、載流子的散射

  3、遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系

  4、電阻率及其與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系

  5、強(qiáng)場(chǎng)下的效應(yīng)、熱載流子

  (五)非平衡載流子

  主要內(nèi)容:需要掌握非平衡載流子的產(chǎn)生、復(fù)合、壽命,準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí),復(fù)合理論及陷阱效應(yīng),非平衡載流子的擴(kuò)散與漂移,愛因斯坦關(guān)系式及連續(xù)性方程。

  具體考試內(nèi)容:

  1、非平衡載流子的注入與復(fù)合

  2、非平衡載流子的壽命

  3、準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)

  4、復(fù)合理論

  5、載流子的擴(kuò)散

  6、載流子的漂移

  (六)PN結(jié)

  主要內(nèi)容:需要掌握PN結(jié)的工作原理、能帶結(jié)構(gòu)、電流-電壓特性、電容特性、頻率特性、開關(guān)特性及PN結(jié)擊穿等。

  具體考試內(nèi)容:

  1、熱平衡PN結(jié)

  2、加偏壓的PN結(jié)

  3、理想PN結(jié)的直流電流-電壓特性

  4、空間電荷區(qū)的復(fù)合電流和產(chǎn)生電流

  5、隧道電流

  6、耗盡層電容

  (七)金屬-半導(dǎo)體結(jié)

  主要內(nèi)容:需要掌握金半接觸形成的肖特基勢(shì)壘分析及肖特基勢(shì)壘高度的計(jì)算,影響肖特基勢(shì)壘高度的因素,肖特基二極管和PN結(jié)二極管對(duì)比,歐姆接觸。

  具體考試內(nèi)容:

  1、肖特基勢(shì)壘

  2、肖特基勢(shì)壘二極管的結(jié)構(gòu)、電流-電壓特性

  3、肖特基勢(shì)壘二極管和PN結(jié)二極管的比較

  4、歐姆接觸

  (八)雙極結(jié)型晶體管

  主要內(nèi)容:需要掌握雙極結(jié)型晶體管的結(jié)構(gòu)、制造、基本工作原理、電流傳輸,常見的雙極結(jié)型晶體管中的二級(jí)物理效應(yīng)。

  具體考試內(nèi)容:

  1、雙極結(jié)型晶體管的結(jié)構(gòu)和制造工藝

  2、雙極結(jié)型晶體管的基本工作原理

  3、理想雙極結(jié)型晶體管中的電流傳輸

  4、基區(qū)擴(kuò)展電阻和電流集聚效應(yīng)

  5、基區(qū)寬度調(diào)變效應(yīng)

  (九)金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)

  主要內(nèi)容:需要掌握NOSFET的結(jié)構(gòu)、制造、基本工作原理、分類、電流-電壓特性、電容-電壓特性以及常見的MOSFET二級(jí)物理效應(yīng)。

  具體考試內(nèi)容:

  1、理想MOS結(jié)構(gòu)的表面空間電荷

  2、理想MOS電容器

  3、溝道電導(dǎo)與閾值電壓

  4、實(shí)際MOS的電容-電壓特性和閾值電壓

  5、MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管

  6、MOSFET的等效電路和頻率響應(yīng)

  7、MOSFET的類型

  8、MOSFET的亞閾值區(qū)

  9、影響MOSFET閾值電壓的因素

  三、考試形式

  1、考試時(shí)間:180分鐘

  2、試卷分值:150分

  3、考試方式:閉卷考試

  四、參考書目

  考試內(nèi)容中第一至五部分參考書目:劉恩科、朱秉升、羅晉生,半導(dǎo)體物理學(xué)(第7版),電子工業(yè)出版社,第一至五章

  考試內(nèi)容中第六至九部分參考書目:孟慶巨、劉海波、孟慶輝,半導(dǎo)體器件物理(第二版),科學(xué)出版社,第二、三、四、六章

  特別說明:“半導(dǎo)體物理與器件”是研究生入學(xué)的總結(jié)性考試,該考試具有一定的綜合性,考試水平應(yīng)達(dá)到或超過本科課程相應(yīng)的考試水平。

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