中科院研究生院2012年半導體物理考研大綱

　　中科院研究生院碩士研究生入學考試《半導體物理》綱

　　本《半導體物理》綱適用于中國科學院研究生院微電子學與固體電子學專業的碩士研究生入學考試。半導體物理學是現代微電子學與固體電子學的重要基礎理論課程，它的主要內容包括半導體的晶格結構和電子狀態;雜質和缺陷能級;載流子的統計分布;載流子的散射及電導問題;非平衡載流子的產生、復合及其運動規律;半導體的表面和界面─包括p-n結、金屬半導體接觸、半導體表面及MIS結構、異質結;半導體的光、熱、磁、壓阻等物理現象和非晶半導體部分。要求考生對其基本概念有較深入的了解，能夠系統地掌握書中基本定律的推導、證明和應用，并具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。

　　一、考試內容

　　(一)半導體的電子狀態：

　　半導體的晶格結構和結合性質，半導體中的電子狀態和能帶，半導體中的電子運動和有效質量，本征半導體的導電機構，空穴，回旋共振，硅和鍺的能帶結構，III-V族化合物半導體的能帶結構，II-VI族化合物半導體的能帶結構

　　(二)半導體中雜質和缺陷能級：

　　硅、鍺晶體中的雜質能級，III-V族化合物中雜質能級，缺陷、位錯能級

　　(三)半導體中載流子的統計分布

　　狀態密度，費米能級和載流子的統計分布，本征半導體的載流子濃度，雜質半導體的載流子濃度，一般情況下的載流子統計分布，簡并半導體

　　(四)半導體的導電性

　　載流子的漂移運動，遷移率，載流子的散射，遷移率與雜質濃度和溫度的關系，電阻率及其與雜質濃度和溫度的關系，玻爾茲曼方程，電導率的統計理論，強電場下的效應，熱載流子，多能谷散射，耿氏效應

　　(五)非平衡載流子

　　非平衡載流子的注入與復合，非平衡載流子的壽命，準費米能級，復合理論，陷阱效應，載流子的擴散運動，載流子的漂移運動，愛因斯坦關系式，連續性方程式

　　(六)p-n結

　　p-n結及其能帶圖，p-n結電流電壓特性，p-n結電容，p-n結擊穿，p-n結隧道效應

　　(七)金屬和半導體的接觸

　　金屬半導體接觸及其能級圖，金屬半導體接觸整流理論，少數載流子的注入和歐姆接觸

　　(八)半導體表面與MIS結構

　　表面態，表面電場效應，MIS結構的電容-電壓特性，硅─二氧化硅系數的性質，表面電導及遷移率，表面電場對p-n結特性的影響

　　(九)異質結

　　異質結及其能帶圖，異質結的電流輸運機構，異質結在器件中的應用，半導體超晶格

　　(十)半導體的光、熱、磁、壓阻等物理現象

　　半導體的光學常數，半導體的光吸收，半導體的光電導，半導體的光生伏特效應，半導體發光，半導體激光，熱電效應的一般描述，半導體的溫差電動勢率，半導體的玻爾帖效應，半導體的湯姆孫效應，半導體的熱導率，半導體熱電效應的應用，霍耳效應，磁阻效應，磁光效應，量子化霍耳效應，熱磁效應，光磁電效應，壓阻效應，聲波和載流子的相互作用