(科目代碼：2207)

第一部分 考試說明

一、考試性質(zhì)

全國博士研究生入學考試是為高等學校招收博士研究生而設置的。它的評價標準是高等學校優(yōu)秀碩士畢業(yè)生能達到的及格或及格以上水平，以保證被錄取者具有基本的半導體物理基礎并有利于在專業(yè)上擇優(yōu)選拔。

考試對象為參加當年全國博士研究生入學考試的碩士畢業(yè)生，或具有同等學力的在職人員。

二、考試的學科范圍

考試內(nèi)容包括：半導體中的電子狀態(tài)、半導體中雜質(zhì)和缺陷能級、半導體中載流子的統(tǒng)計分布、半導體的導電性、非平衡載流子、pn結、金屬和半導體的接觸、半導體表面與MIS結構、半導體異質(zhì)結構、半導體的光學性質(zhì)和光電與發(fā)光現(xiàn)象、半導體的熱電性質(zhì)。

考查要點詳見本綱第二部分。

三、評價目標

本課程考試的目的是考察考生對半導體物理的基本概念、基本原理和基本方法的掌握程度和利用基礎知識解決電子科學與技術相關問題的能力。

四、考試形式與試卷結構

1答卷方式：閉卷，筆試。

2 答題時間：180分鐘。

3 各部分內(nèi)容的考查比例：滿分 100 分

半導體中的電子狀態(tài)、雜質(zhì)和缺陷能級 約20%;

半導體中載流子的統(tǒng)計分布、導電性 約30%;

非平衡載流子、p-n結、金屬-半導體接觸 約30%;

半導體表面與MIS結構、異質(zhì)結 約10%;

半導體光、電、熱特性 約10%。

4 題型比例：

簡答題(包括概念、判斷題、填空)45%;證明題10%、作圖及說明題15%、計算題10%、論述題20%。

第二部分 考查要點

1 半導體中的電子狀態(tài)

半導體的晶格結構和結合性質(zhì);半導體中的電子狀態(tài)和能帶;半導體中電子的運動、有效質(zhì)量;本征半導體的導電機構、空穴;回旋共振;硅和鍺的能帶結構;Ⅲ–Ⅴ族化合物半導體的能帶結構;Ⅱ–Ⅵ族化合物半導體的能帶結構;Si1-xGex合金的能帶;寬禁帶半導體材料。

2 半導體中雜質(zhì)和缺陷能級

硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級;Ⅲ–Ⅴ族化合物中的雜質(zhì)能級;氮化鎵、氮化鋁、碳化硅中的雜質(zhì)能級;缺陷、位錯能級。

3 半導體中載流子的統(tǒng)計分布

狀態(tài)密度;費米能級和載流子的統(tǒng)計分布;本征半導體的載流子濃度;雜質(zhì)半導體的載流子濃度;一般情況下的載流子統(tǒng)計分布;簡并半導體;電子占據(jù)雜質(zhì)能級的概率。

4 半導體的導電性

載流子的漂移運動和遷移率;載流子的散射;遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關系;電阻率及其與雜質(zhì)濃度和溫度的關系;玻耳茲曼方程、電導率的統(tǒng)計理論;強電場下的效應、熱載流子;多能谷散射、耿氏效應。

5 非平衡載流子

非平衡載流子的注入與復合;非平衡載流子的壽命;準費米能級;復合理論;陷阱效應;載流子的擴散運動;載流子的漂移擴散，愛因斯坦關系式;連續(xù)性方程式;硅的少數(shù)載流子壽命與擴散長度。

6 pn結

pn結及其能帶圖;pn結電流電壓特性;pn結電容;pn結擊穿;pn結隧道效應。

7 金屬和半導體接觸

金屬半導體接觸及其能級圖;金屬半導體接觸整流理論;少數(shù)載流子的注入和歐姆接觸。

8 半導體表面和MIS結構

表面態(tài);表面電場效應;MIS結構的C–V特性;硅–二氧化硅系統(tǒng)的性質(zhì);表面電導及遷移率;表面電場對pn結特性的影響。

9 半導體異質(zhì)結構

半導體異質(zhì)結及其能帶圖;半導體異質(zhì)pn結的電流電壓特性及注入特性;半導體異質(zhì)結量子阱結構及其電子能態(tài)與特性;半導體應變異質(zhì)結構;GaN基半導體異質(zhì)結構;半導體超晶格。

10 半導體的光學性質(zhì)和光電與發(fā)光現(xiàn)象

半導體的光學常數(shù);半導體的光吸收;半導體的光電導;半導體的光生伏特效應;半導體發(fā)光;半導體激光;半導體異質(zhì)結在光電子器件中的應用。

11 半導體的熱電性質(zhì)

熱電效應的一般描述;半導體的溫差電動勢率;半導體的珀耳帖效應;半導體的湯姆遜效應;半導體的熱導率;半導體熱電效應的應用。

第三部分 考試樣題(略)