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中国科学院大学硕士研究生入学考试
《半导体物理》考试大纲
本《半导体物理》考试大纲适用于中国科学院大学微电子学与固体电子学专业的硕士
研究生入学考试。半导体物理学是现代微电子学与固体电子学的重要基础理论课程,它的主
要内容包括半导体的晶格结构和电子状态;杂质和缺陷能级;载流子的统计分布;载流子的
散射及电导问题;非平衡载流子的产生、复合及其运动规律;半导体的表面和界面─包括
p-n 结、金属半导体接触、半导体表面及 MIS 结构、异质结;半导体的光、热、磁、压阻等
物理现象和非晶半导体部分。要求考生对其基本概念有较深入的了解,能够系统地掌握书中
基本定律的推导、证明和应用,并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
一、考试形式
(一)闭卷,笔试,考试时间 180 分钟,试卷总分 150 分
(二)试卷结构
第一部分:名词解释, 约 50 分
第二部分:简答题,约 20 分
第三部分:计算题、证明题,约 80 分
二、考试内容
(一)半导体的电子状态:
半导体的晶格结构和结合性质,半导体中的电子状态和能带,半导体中的电子运动和
有效质量,本征半导体的导电机构,空穴,回旋共振,硅和锗的能带结构,III-V 族
化合物半导体的能带结构,II-VI 族化合物半导体的能带结构
(二)半导体中杂质和缺陷能级:
硅、锗晶体中的杂质能级,III-V 族化合物中杂质能级,缺陷、位错能级
(三)半导体中载流子的统计分布
状态密度,费米能级和载流子的统计分布,本征半导体的载流子浓度,杂质半导体的
载流子浓度,一般情况下的载流子统计分布,简并半导体
(四)半导体的导电性
载流子的漂移运动,迁移率,载流子的散射,迁移率与杂质浓度和温度的关系,电阻
率及其与杂质浓度和温度的关系,玻尔兹曼方程,电导率的统计理论,强电场下的效
应,热载流子,多能谷散射,耿氏效应
(五)非平衡载流子
非平衡载流子的注入与复合,非平衡载流子的寿命,准费米能级,复合理论,陷阱效
应,载流子的扩散运动,载流子的漂移运动,爱因斯坦关系式,连续性方程式
(六)p-n 结
p-n 结及其能带图,p-n 结电流电压特性,p-n 结电容,p-n 结击穿,p-n 结隧道效应
(七)金属和半导体的接触
金属半导体接触及其能级图,金属半导体接触整流理论,少数载流子的注入和欧姆接
触
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(八)半导体表面与 MIS 结构
表面态,表面电场效应,MIS 结构的电容-电压特性,硅─二氧化硅系数的性质,表
面电导及迁移率,表面电场对 p-n 结特性的影响
(九)异质结
异质结及其能带图,异质结的电流输运机构,异质结在器件中的应用,半导体超晶格
(十)半导体的光、热、磁、压阻等物理现象
半导体的光学常数,半导体的光吸收,半导体的光电导,半导体的光生伏特效应,半
导体发光,半导体激光,热电效应的一般描述,半导体的温差电动势率,半导体的玻
尔帖效应,半导体的汤姆孙效应,半导体的热导率,半导体热电效应的应用,霍耳效
应,磁