半导体物理与器件
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spContent=生活中半导体产品无处不在,手机、电脑、汽车等智能设备和虚拟产品的核心就是半导体器件,太阳能光伏发电、光催化、热电器件等能源领域中也离不开半导体,它是电子工业的核心,是人类现代科技发展最重要的原动力。我们将用通俗化、生活化和图像化的形式为你呈现半导体的相关知识,让你了解半导体学科的发展历程、知识的逻辑体系,以及半导体对人类科技生活的推动作用,期待你的加入!
—— 课程团队
课程概述

一、课程概述

半导体物理与器件是微电子、光电子及新能源光伏等专业的必修课程,是后续专业课程学习的基础。通过课程学习,同学们能掌握半导体物理和器件基础理论,了解半导体发展和应用。课程包含半导体课程先导知识,半导体物理及半导体器件三部分知识,重点介绍半导体材料和器件结构、载流子统计和运动规律、外场同半导体材料和器件之间的相互作用。课程团队希望通过通俗化、生活化、图像化授课方式,激发学习兴趣,提升学习效果。也为广大学习者了解、自学半导体知识等提供一条有效途径。

二、课程亮点

1、定位清晰,面向应用型本科院校大学生及广大社会学习者

难度适中,学习者具备一定的数理基础就可自主学习。

2、体系完整,涵盖层次递进的半导体课程内容

涵盖了半导体产业介绍、量子力学基础、半导体结构、半导体中载流子的一般统计与运动规律、半导体同外场相互作用及半导体器件仿真等内容,使学习者对半导体有相对全面的了解。

3、逻辑清晰,引导学习者主动梳理课程的逻辑体系

高度重视知识体系的内在逻辑,引导学习者利用关键词或重点图表建立思维导图、强调课程小节之间的衔接、提供课程导学等方式,避免学习者陷入“只见树木,不见森林”的境地。

4、内容丰富,提供多样化学习资料和多元化考核环节

提供了视频、配套文本和参考资料链接。穿插了视频间问答、讨论、小测验、阶段性测验及期末考试等多种考核方式,有利于学习者及时复习,有效巩固。

5、语言通俗,利用类比法形象化讲授抽象知识

结合生活例子,帮助学习者理解抽象概念,引导学习真建立基本物理图像、理解基本物理过程、掌握基本结论并合理解释半导体现象。

6、思政融入,探索思政元素与专业知识的有机结合

课程中融入社会主义核心价值观、人文精神、唯物辩证法和学习方法论等思政元素,以德促智、德智相长。

授课目标

课程目标:知识目标、能力目标和情感目标的融合发展

一、知识目标

掌握半导体基本概念、基本物理过程和基本规律

二、能力目标

1、掌握载流子统计一般方法,能够从半导体器件基本方程出发获得载流子一般运动规律;

2、能够将半导体概念理解、物理过程分析和规律总结图像化;

3、能够从能带角度理解、分析和解释半导体相关问题,为半导体材料和器件性能优化提供思路;

4、能够综合运用对比、类比、演绎、归纳、思维导图等方法厘清半导体知识点之间的逻辑关系,实现半导体知识的系统化、逻辑化,并融会贯通;

5、具备一定的文献查阅能力,具备追踪半导体前沿研究、产业发展的能力;

6、具备基本的半导体实践技能,能借助相关现代化工具研究半导体问题。

三、情感目标

1、理解和认同发展半导体对于实现国家现代化的重要意义,树立自觉学习半导体知识的主体意识;

2、了解半导体发展历程、里程碑事件、产业政策及相关科学家的重大贡献,培养创新精神、职业道德与人文素养;

3、体会半导体问题中蕴含的哲学思想,领会对立统一、现象与本质等唯物辩证法对于学习半导体知识的重要性;

4、自觉将所学的专业知识内化为德性,德智相长。

课程大纲
预备知识

先修课程主要为大学物理。

参考资料

教材:

《半导体物理学》,电子工业出版社(第七版),刘恩科等编

参考书:   

1、《固体物理基础》,北京大学出版社,阎守胜编著

2、《半导体物理学》,高教出版社,叶良修编

3、《半导体器件物理与工艺》,苏州大学出版社,施敏著

4、《半导体器件基础》,清华大学出版社,Betty Lise Anderson Richard L. Anderson 著,邓宁等译

5、《半导体器件物理与器件》,基本原理(影印版),清华大学出版社,Donald A. Neamen