863 半导体物理与器件基础

一、考试性质

《半导体物理与器件基础》是中国海洋大学信息科学与工程学部电子信息（085403）集成电路工程硕士研究生入学考试初试专业课笔试科目。

二、考查目标

要求学生熟练掌握半导体物理与典型微电子器件的相关基础理论，重点掌握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；p-n 结；金属半导体接触；金属-氧化物-半导体场效应晶体管。要求考生对其基本概念有较深入的了解，能够系统地掌握基本公式的推导、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。考试是所学知识的总结性考试，考试水平应达到或超过本科专业相应的课程要求水平。

三、考试形式

本考试为闭卷考试，满分为150分，考试时间为180分钟。

四、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。

（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。

（四）半导体的导电性：

载流子的漂移运动和迁移率；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。

（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；硅的少数载流子寿命与扩散长度。

（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。

（八）金属-氧化物-半导体场效应晶体管基础：

双端MOS结构；电容-电压特性；MOSFET基本工作原理；频率限制特性；CMOS技术。

（九）金属-氧化物-半导体场效应晶体管概念的深入：

非理想效应；MOSFET按比例缩小理论；阈值电压的修正；附加电学特性；辐射和热电子效应。

参考书目：

1. 《半导体物理学（第八版）》，刘恩科 等著，电子工业出版社。

2. 《半导体物理与器件（第四版）》，Donald A. Neamen等著，电子工业出版社。

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