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《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程設(shè)計說明書
一、 設(shè)計題目
如下兩個題目由學(xué)生任選一個進行課程設(shè)計。
（1）雜質(zhì)半導(dǎo)體材料設(shè)計
（2）pn結(jié)設(shè)計
二、 課程目的和要求
通過本課程設(shè)計，使學(xué)生掌握雜質(zhì)半導(dǎo)體材料和pn結(jié)的設(shè)計方法，并深刻認識雜質(zhì)半導(dǎo)體材料和pn結(jié)的性能指標(biāo)與材料的基本物理性質(zhì)和幾何結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，加深學(xué)生對半導(dǎo)體物理學(xué)基本理論知識的理解，提高學(xué)生的基本理論知識應(yīng)用能力。
要求每位學(xué)生獨立完成課程設(shè)計內(nèi)容，要正確理解課題，考慮問題要細致、全面。要通過查閱資料進行相關(guān)參數(shù)的設(shè)計，基于所學(xué)知識進行性能指標(biāo)的驗算分析，設(shè)計和分析要有依有據(jù)、切實
2、合理。報告撰寫要條理清晰、表述清楚、格式規(guī)范。報告書格式參見附件3。
三、 設(shè)計要求
（1）雜質(zhì)半導(dǎo)體材料設(shè)計
根據(jù)實際應(yīng)用情況提出雜質(zhì)半導(dǎo)體材料飽和區(qū)溫度范圍、工作電導(dǎo)率的具體要求，查閱材料態(tài)密度有效質(zhì)量、能隙寬度、雜質(zhì)電離能等參數(shù)以及相關(guān)的物理常數(shù)，進行雜質(zhì)半導(dǎo)體材料的設(shè)計并進行相關(guān)性能的驗算分析。
（2）pn結(jié)設(shè)計
根據(jù)實際應(yīng)用情況提出突變pn結(jié)常溫下理想電流電壓特性（如一定電壓下的正向電流大小、反向飽和電流上限等）、電容特性的具體要求，查閱基體材料的態(tài)密度有效質(zhì)量、能隙寬度、遷移率、介電常數(shù)等參數(shù)以及相關(guān)的物理常數(shù)，進行理想pn結(jié)的設(shè)計并進行特性分析，設(shè)計過程中可不考慮雜
3、質(zhì)補償作用。
四、 設(shè)計參數(shù)
（1）雜質(zhì)半導(dǎo)體材料設(shè)計
基體材料、摻雜元素、摻雜濃度
（2）pn結(jié)設(shè)計
基體種類、n型和p型雜質(zhì)元素、施主雜質(zhì)和受主雜質(zhì)濃度、pn結(jié)面積
五、 設(shè)計提綱
（1）雜質(zhì)半導(dǎo)體材料設(shè)計
見附錄1
（2）pn結(jié)設(shè)計
見附錄2
六、 參考資料
1、 劉恩科、朱秉升、羅晉生編著，《半導(dǎo)體物理學(xué)》，電子工業(yè)出版社，2008年第七版。
2、 【俄】Michael E. Levinshtein, Sergey I., 【俄】Rumyantsev,【美】Michael S. Shur 編著，楊樹人、殷景志譯，《先進半導(dǎo)體材料性能與數(shù)據(jù)手冊》，化
4、學(xué)工業(yè)出版社，2003年第一版。
3、 【美】編著，趙鶴鳴, 錢敏, 黃秋萍譯，《半導(dǎo)體器件物理與工藝》，蘇州大學(xué)出版社, 2002年第二版。
執(zhí)筆人 徐序
審定人 常啟兵
2012年5月31
專心---專注---專業(yè)
附錄1
景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院
半導(dǎo)體課程設(shè)計報告
設(shè) 計 題 目 XXXX半導(dǎo)體材料的設(shè)計與性能分析
專業(yè)班級
姓名
5、
學(xué)號
指 導(dǎo) 教 師
完 成 時 間
年 月 日
一、 設(shè)計要求（查閱文獻資料，闡明所設(shè)計雜質(zhì)半導(dǎo)體材料的應(yīng)用背景，提出對材料性能如工作溫度區(qū)間、飽和區(qū)、 電導(dǎo)率、載流子濃度等的具體要求。）
二、 參數(shù)說明（以表格形式給出材料的設(shè)計參
6、數(shù)；查找材料設(shè)計和性能分析過程中所涉及的相關(guān)參數(shù)，以表格形式給出參數(shù)符號、參數(shù)值并注明出處；查找設(shè)計過程中所涉及的物理常數(shù)，以表格形式給出。）
三、 性能指標(biāo)分析（根據(jù)半導(dǎo)體物理學(xué)相關(guān)理論進行具體分析，計算得到如下性能指標(biāo)的具體數(shù)值。）
(1) 雜質(zhì)全部電離溫度（90%電離溫度）
(2) 載流子濃度分析（分區(qū)討論）
(3) 材料飽和區(qū)特征（飽和區(qū)的溫度范圍、載流子濃度）
(4) 摻雜后性能改善分析（分析摻雜前后半導(dǎo)體材料的性能如載流子濃度、電導(dǎo)率、溫度對載流子濃度的影響等的改善情況。）
四、 工藝可行性分析（主要是摻雜可行性分析，可從晶體結(jié)構(gòu)匹配性方面或根據(jù)文獻
7、資料進行分析。）
五、 總結(jié)（對參數(shù)設(shè)計、性能分析、工藝分析等進行簡要總結(jié)。）
參考文獻
附錄2
景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院
半導(dǎo)體課程設(shè)計報告
設(shè) 計 題 目 XX基理想突變pn結(jié)的設(shè)計與性能分析
專業(yè)班級
姓名
學(xué)號
指 導(dǎo) 教 師
8、
完 成 時 間
年 月 日
一、 設(shè)計要求（查閱文獻資料，闡明所設(shè)計pn結(jié)的應(yīng)用背景，提出對室溫下理想突變pn結(jié)的性能如正向電壓電流關(guān)系、反向飽和電流大小、電容特性等方面的具體要求。）
二、 參數(shù)說明（以表格形式給出材料的設(shè)計參數(shù)；查找材料設(shè)計和性能分析過程中所涉及的相關(guān)參數(shù)，以表格形式給出參數(shù)符號、參數(shù)值并注明出處；查找設(shè)計過程中所涉及的物理常數(shù)，以表格形式給出
9、。）
三、 性能指標(biāo)分析（根據(jù)半導(dǎo)體物理學(xué)相關(guān)理論進行具體分析，計算得到如下性能指標(biāo)的具體數(shù)值。）
(1) pn結(jié)勢壘高度計算
(2) 非平載流子濃度分析
(3) 電流密度方程的建立和常溫電壓電流特性分析（計算并作圖說明電壓電流。）
(4) 電容特性分析（勢壘電容和擴散電容的計算說明。）
四、 工藝可行性分析（pn結(jié)的制備工藝選擇和摻雜可行性分析，后者可從晶體結(jié)構(gòu)匹配性方面或根據(jù)文獻資料進行分析。）
五、 總結(jié)（對參數(shù)設(shè)計、性能分析、工藝分析等進行簡要總結(jié)。）
參考文獻
附錄3
課程設(shè)計說明書撰寫規(guī)范
一、 字體
標(biāo)題：黑體，大標(biāo)題四
10、號，小標(biāo)題小四號
正文內(nèi)容：中文用宋體，，英文用新羅馬體，小四號，行間距為1.5倍行距。
參考文獻：中文用宋體，，英文用新羅馬體，小四號，行間距為1.0倍行距。
二、 打印
設(shè)計報告書一律使用A4打印紙計算機打印，頁邊距上2.5cm，下2cm，左2.5cm，右2cm（左裝訂），頁下居中標(biāo)明頁碼。
三、 公式
公式格式要規(guī)范化，全文公式統(tǒng)一編號，公式中首次出現(xiàn)的符號要進行說明。
例：
(1)
式中 NC——導(dǎo)帶的有效狀態(tài)密度
EC——導(dǎo)帶低能級
EF——費米能級
k0——波耳茲曼常數(shù)
T ——溫度
四、 表格
每個
11、表格應(yīng)有自己的表題和表序，表題應(yīng)寫在表格上方正中，表序?qū)懺诒眍}左方不加標(biāo)點，空一格接寫表題，表題末尾不加標(biāo)點。全文的表格統(tǒng)一編序。表格應(yīng)寫在離正文首次出現(xiàn)處的近處，不應(yīng)過分超前或拖后。
五、 插圖
課程設(shè)計報告書的插圖必須精心制作，線條要勻稱，圖面要整潔美觀，插圖應(yīng)與正文呼應(yīng)，不得與正文脫節(jié)。每幅插圖應(yīng)有圖序和圖題，全文插圖統(tǒng)一編序，圖序和圖題位于圖位下方居中處。由若干分圖組成的插圖，分圖用a,b,c……標(biāo)序，分圖的圖名以及圖中各種代號的意義，以圖注形式寫在圖題下方，選寫分圖名，另起行后寫代號的意義。
六、 參考文獻
參考文獻的羅列順序號碼應(yīng)與正文中出現(xiàn)的參考文獻引用編號一致，并根據(jù)正
12、文中文獻引用首次出現(xiàn)的先后順序進行編號，寫法應(yīng)規(guī)范。
參考文獻一般有書（或?qū)Ｖ?、期刊、學(xué)位報告書集、專利等幾類，應(yīng)按文獻號、作者、文獻名稱、出版社和出版日期（期刊則按刊物名稱、卷、期）等順序書寫。應(yīng)特別注意書寫順序和標(biāo)點符號。例如：
參考文獻
[1] 吳中慶,張基田.SiC顆粒與液體鋁的界石層.廣州:92秋季中國材料科學(xué)研討會,C-MRS,1992.603-609.
[2]Schacht E.Industrial polysaccharides. Amsterdam:Elsevier Science,1987
[3]郭景坤.陶瓷材料的強化與增韌新途徑的探索.無機材料學(xué)報,1998,13910;23-26
[4]Spriggs G E.A history of fine grained hardmetal. Int J of Refractory Metal and Hard Material,1995,13:241-255
《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程設(shè)計
