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。
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。
先修课程主要为大学物理。
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 著