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，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、載流子的統(tǒng)計分布，非平衡載流子及載流子的運動規(guī)律。通過掌握的半導(dǎo)體物理相關(guān)理論知識能夠?qū)ΤＲ姷陌雽?dǎo)體器件分析基本工作機理和深層次的物理效應(yīng)，并能夠計算基本的電學(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，常見半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)、能帶特點以及半導(dǎo)體中的導(dǎo)電機構(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)體中電子的運動，有效質(zhì)量

　　5、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機構(gòu)，空穴

　　(二)半導(dǎo)體中雜質(zhì)和缺陷能級

　　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。

　　具體考試內(nèi)容：

　　1、硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級

　　2、Ⅲ-Ⅴ族化合物中的雜質(zhì)能級

　　3、缺陷、位錯能級

　　(三)半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計分布

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

　　具體考試內(nèi)容：

　　1、狀態(tài)密度

　　2、費米能級和載流子的統(tǒng)計分布

　　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)計分布

　　5、簡并半導(dǎo)體

　　(四)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性

　　主要內(nèi)容：需要掌握半導(dǎo)體的漂移運動，載流子的散射機制，遷移率、電阻率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系，強場效應(yīng)與熱載流子。

　　具體考試內(nèi)容：

　　1、載流子的漂移運動和遷移率

　　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、強場下的效應(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)費米能級，復(fù)合理論及陷阱效應(yīng)，非平衡載流子的擴散與漂移，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)費米能級

　　4、復(fù)合理論

　　5、載流子的擴散

　　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壘分析及肖特基勢壘高度的計算，影響肖特基勢壘高度的因素，肖特基二極管和PN結(jié)二極管對比，歐姆接觸。

　　具體考試內(nèi)容：

　　1、肖特基勢壘

　　2、肖特基勢壘二極管的結(jié)構(gòu)、電流-電壓特性

　　3、肖特基勢壘二極管和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、實際MOS的電容-電壓特性和閾值電壓

　　5、MOS場效應(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。