2021華中科技大學固體電子學基礎專業(yè)研究生考試大綱 正文

第一部分考試說明
一、考試性質(zhì)
全國碩士研究生入學考試是為高等學校招收碩士研究生而設置的。它的評價標準是高等學校優(yōu)秀本科畢業(yè)生能達到的及格或及格以上水平，以保證被錄取者具有較好的固體電子學知識基礎并有利于在專業(yè)上擇優(yōu)選拔。
二、考試的學科范圍
考試內(nèi)容包括：固體物理和半導體物理的基礎知識
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固體物理學的基本概念、基本原理和基本方法的掌握程度和利用基礎知識解決固體物理領(lǐng)域相關(guān)問題的能力。
四、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)
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 150 分
固體物理部分：
晶體結(jié)構(gòu)、倒易點陣與晶體衍射15%；
晶格振動及熱學性質(zhì)15%；
固體電子能帶論20%
半導體物理部分：
半導體導電性15%；
非平衡載流子10%；
pn結(jié)和異質(zhì)結(jié)10%；
金半接觸及MIS結(jié)構(gòu)10%；
半導體的光電性質(zhì)5%
4 題型比例

名詞解釋          25；
作圖及說明題      30；
簡答題            30；
計算題（含證明題）40；
論述題            25
第二部分考查要點
固體物理部分：
1  晶體結(jié)構(gòu)、倒易點陣與晶體衍射
晶格結(jié)構(gòu)的周期性與對稱性：初基晶胞、慣用晶胞，晶向與晶面指數(shù)；立方晶系的基本性質(zhì)；典型的晶體結(jié)構(gòu)包括：NaCl、CsCl、 金剛石、閃鋅礦和hcp等；倒易點陣，布里淵區(qū)；布喇格方程與勞厄條件，結(jié)構(gòu)因子與原子形狀因子。
2.  晶格振動及熱學性質(zhì)
一維單原子鏈與雙原子鏈的振動方程、簡正模式，光學支與聲學支色散關(guān)系、長波近似；點陣振動的量子化—聲子，晶格振動的模式密度；固體熱容的德拜模型與愛因斯坦模型；非簡諧效應與晶格振動的熱導率，聲子碰撞的U過程和N過程。
3.固體電子能帶論
布洛赫定理；近自由電子模型，能隙的起因；能帶計算的緊束縛模型；布洛赫電子的平均速度、加速度與有效質(zhì)量；金屬、半金屬、半導體和絕緣體能帶結(jié)構(gòu)的基本特點。
半導體物理部分：
1  半導體導電性
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；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(guān)系；電阻率及其與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)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。
2  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(guān)系式；連續(xù)性方程式；硅的少數(shù)載流子壽命與擴散長度。
3  pn結(jié)及異質(zhì)結(jié)
pn結(jié)及其能帶圖；pn結(jié)電流電壓特性；pn結(jié)電容；pn結(jié)擊穿；pn結(jié)隧道效應；半導體異質(zhì)結(jié)及其能帶圖；半導體異質(zhì)pn結(jié)的電流電壓特性及注入特性；半導體異質(zhì)結(jié)量子阱結(jié)構(gòu)及其電子能態(tài)與特性；半導體應變異質(zhì)結(jié)構(gòu)；GaN基半導體異質(zhì)結(jié)構(gòu)；半導體超晶格。
4  金半接觸及MIS結(jié)構(gòu)
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；表面態(tài)；表面電場效應；MIS結(jié)構(gòu)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(jié)特性的影響。
5  半導體的光電性質(zhì)
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(jié)在光電子器件中的應用。

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