文档介绍：教学内容和要点
半导体物理基础
第二节载流子的统计分布
一、能带中的电子和空穴浓度
二、本征半导体
三、只有一种杂质的半导体
四、杂质补偿半导体
第三节简并半导体
一、载流子浓度
二、发生简并化的条件
第四节载流子的散射
一、格波与声子
二、载流子散射
三、平均自由时间与弛豫时间
四、散射机构
第五节载流子的输运
一、漂移运动迁移率电导率
二、扩散运动和扩散电流
三、流密度和电流密度
四、非均匀半导体中的自建场
第六节非平衡载流子
一、非平衡载流子的产生与复合
二、准费米能级和修正欧姆定律
三、复合机制
四、半导体中的基本控制方程:连续性方程和泊松方程
第二章 PN结
第一节热平衡PN结
一、PN结的概念:同质结、异质结、同型结、异型结、金属-半导体结
突变结、缓变结、线性缓变结
二、硅PN结平面工艺流程()
三、空间电荷区、内建电场与电势
四、采用费米能级和载流子漂移与扩散的观点解释PN结空间电荷区形成的过程
五、利用热平衡时载流子浓度分布与自建电势的关系求中性区电势
及PN结空间电荷区两侧的内建电势差
六、解poisson’s Eq 求突变结空间电荷区内电场分布、电势分布、内建电势差和空间电荷区宽度(利用耗尽近似)
第二节加偏压的结
一、画出热平衡和正、反偏压下PN结的能带图,定性说明PN结的单向导电性
二、导出空间电荷区边界处少子的边界条件,解释PN结的正向注入和反向抽取现象
第三节理想结的直流电流-电压特性
一、解扩散方程导出理想PN结稳态少子分布表达式,电流分布表达式,电流-电压关系
二、说明理想PN结中反向电流产生的机制(扩散区内热产生载流子电流)
第四节空间电荷区的复合电流和产生电流
一、复合电流
二、产生电流
第五节隧道电流
一、隧道电流产生的条件
二、隧道二极管的基本性质(多媒体演示 )
第六节特性的温度依赖关系
一、反向饱和电流和温度的关系
二、特性的温度依赖关系
第七节耗尽层电容,求杂质分布和变容二极管
一、PN结C-V特性
二、过渡电容的概念及相关公式推导求杂质分布的程序(多媒体演示 )
三、变容二极管
第八节小讯号交流分析
一、交流小信号条件下求解连续性方程,导出少子分布,电流分布和总电流公式
二、扩散电容与交流导纳
三、交流小信号等效电路
第九节电荷贮存和反响瞬变
一、反向瞬变及电荷贮存效应
二、利用电荷控制方程求解
三、阶跃恢复二极管基本理论
第十节 P-N结击穿
一、PN结击穿
二、两种击穿机制,PN结雪崩击穿基本理论的推导
三、计算机辅助计算例题2-3及相关习题
第三章双极结型晶体管
第一节双极结型晶体管的结构
一、了解晶体管发展的历史过程
二、BJT的基本结构和工艺过程()概述
第二节基本工作原理
一、理想BJT的基本工作原理
二、四种工作模式
三、放大作用()
四、电流分量()
五、电流增益( )
第三节理想双极结型晶体管中的电流传输
一、理想BJT中的电流传输:解扩散方程求各区少子分布和电流分布
二、正向有源模式
三、电流增益~集电极电流关系
第四节爱拜耳斯-莫尔()方程
一、四种工作模式下少子浓度边界条件及少子分布
二、E-M模型等效电路
三、E-M方程推导
第五节缓变基区晶体管
一、基区杂质浓度梯度引起的内建电场及对载流子的漂移作用
二、少子浓度推导
三、电流推导
四、基区输运因子推导
第六节基区扩展电阻和电流集聚
一、基区扩展电阻
二、电流集聚效应
第七节基区宽度调变效应
一、基区宽度调变效应(EARLY效应)
二、hFE和ICE0的改变
第八节晶体管的频率响应
一、基本概念:小信号共基极与共射极电流增益(,hfe),
共基极截止频率和共射极截止频率(Wɑ ,Wß),增益-频率带宽或称为特征频率(WT),
二、公式(3-36)、(3-65)和(3-66)的推导
三、影响截止频率的四个主要因素:τB 、τE 、τC 、τD及相关推导
四、Kirk效应
第九节混接型等效电路
一、参数:gm 、gbe 、CD 的推导
二、等效电路图(图3-23)
三、证明公式(3-85)、(3-86)
第十节晶体管的开关特性
一、开关作用
二、影响开关时间的四个主要因素:td 、tr 、tf 、ts
三、解电荷控制方程求贮存时间ts
第十一节击穿电压
一、两种击穿机制
二、计算机辅助计算:习题
阅读§ 、§ 、§
第四章金属—半导体结