2024年西北工業大學非全日制研究生招生考試《半導體物理與器件》考試大綱
一、總體要求
“半導體物理與器件”要求學生熟練掌握半導體物理相關的基本理論知識，主要掌握的內容包括半導體的晶格結構、半導體中的電子狀態、雜質和缺陷能級、載流子的統計分布，非平衡載流子及載流子的運動規律。通過掌握的半導體物理相關理論知識能夠對常見的半導體器件分析基本工作機理和深層次的物理效應，并能夠計算基本的電學特性。
二、考試內容
(一)半導體中的電子狀態
主要內容：需要掌握半導體的分類及其特點，常見半導體的晶格結構、能帶特點以及半導體中的導電機構。
具體考試內容：
1、半導體分類及半導體性質
2、半導體的晶格結構和結合性質
3、半導體中的電子狀態和能帶
4、半導體中電子的運動，有效質量
5、本征半導體的導電機構，空穴
(二)半導體中雜質和缺陷能級
主要內容：需要掌握雜質半導體的概念，雜質和缺陷在半導體中引入的能級。
具體考試內容：
1、硅、鍺晶體中的雜質能級
2、Ⅲ-Ⅴ族化合物中的雜質能級
3、缺陷、位錯能級
(三)半導體中載流子的統計分布
主要內容：需要掌握半導體的狀態密度、載流子統計分布，本征半導體和雜質半導體載流子濃度，簡并半導體。
具體考試內容：
1、狀態密度
2、費米能級和載流子的統計分布
3、本征半導體和雜質半導體的載流子濃度
4、一般情況下的載流子統計分布
5、簡并半導體
(四)半導體的導電性
主要內容：需要掌握半導體的漂移運動，載流子的散射機制，遷移率、電阻率與雜質濃度和溫度的關系，強場效應與熱載流子。
具體考試內容：
1、載流子的漂移運動和遷移率
2、載流子的散射
3、遷移率與雜質濃度和溫度的關系
4、電阻率及其與雜質濃度和溫度的關系
5、強場下的效應、熱載流子
(五)非平衡載流子
主要內容：需要掌握非平衡載流子的產生、復合、壽命，準費米能級，復合理論及陷阱效應，非平衡載流子的擴散與漂移，愛因斯坦關系式及連續性方程。
具體考試內容：
1、非平衡載流子的注入與復合
2、非平衡載流子的壽命
3、準費米能級
4、復合理論
5、載流子的擴散
6、載流子的漂移
(六)PN結
主要內容：需要掌握PN結的工作原理、能帶結構、電流-電壓特性、電容特性、頻率特性、開關特性及PN結擊穿等。
具體考試內容：
1、熱平衡PN結
2、加偏壓的PN結
3、理想PN結的直流電流-電壓特性
4、空間電荷區的復合電流和產生電流
5、隧道電流
6、耗盡層電容
(七)金屬-半導體結
主要內容：需要掌握金半接觸形成的肖特基勢壘分析及肖特基勢壘高度的計算，影響肖特基勢壘高度的因素，肖特基二極管和PN結二極管對比，歐姆接觸。
具體考試內容：
1、肖特基勢壘
2、肖特基勢壘二極管的結構、電流-電壓特性
3、肖特基勢壘二極管和PN結二極管的比較
4、歐姆接觸
(八)雙極結型晶體管
主要內容：需要掌握雙極結型晶體管的結構、制造、基本工作原理、電流傳輸，常見的雙極結型晶體管中的二級物理效應。
具體考試內容：
1、雙極結型晶體管的結構和制造工藝
2、雙極結型晶體管的基本工作原理
3、理想雙極結型晶體管中的電流傳輸
4、基區擴展電阻和電流集聚效應
5、基區寬度調變效應
(九)金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(MOSFET)
主要內容：需要掌握NOSFET的結構、制造、基本工作原理、分類、電流-電壓特性、電容-電壓特性以及常見的MOSFET二級物理效應。
具體考試內容：
1、理想MOS結構的表面空間電荷
2、理想MOS電容器
3、溝道電導與閾值電壓
4、實際MOS的電容-電壓特性和閾值電壓
5、MOS場效應晶體管
6、MOSFET的等效電路和頻率響應
7、MOSFET的類型
8、MOSFET的亞閾值區
9、影響MOSFET閾值電壓的因素
三、考試形式
1、考試時間：180分鐘
2、試卷分值：150分
3、考試方式：閉卷考試
四、參考書目
考試內容中第一至五部分參考書目：劉恩科、朱秉升、羅晉生，半導體物理學(第7版)，電子工業出版社，第一至五章
考試內容中第六至九部分參考書目：孟慶巨、劉海波、孟慶輝，半導體器件物理(第二版)，科學出版社，第二、三、四、六章
特別說明：“半導體物理與器件”是研究生入學的總結性考試，該考試具有一定的綜合性，考試水平應達到或超過本科課程相應的考試水平。
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