2018年华中科技大学901半导体物理考研大纲

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华中科技大学硕士研究生入学考试《半导体物理》考试大纲
科目名称：半导体物理
代码：901
第一部分考试说明
一、考试性质
全国硕士研究生入学考试是为高等学校招收硕士研究生而设置的。它的评价标准
是高等学校优秀本科毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者具有基本
的半导体物理基础并有利于在专业上择优选拔。
考试对象为参加全国硕士研究生入学考试的本科毕业生，或具有同等学历的在职
人员。
二、考试的学科范围
考试内容包括：半导体中的电子状态、半导体中杂质和缺陷能级、半导体中载流
子的统计分布、半导体的导电性、非平衡载流子、pn 结、金属和半导体的接触、半导
体表面与 MIS 结构、半导体异质结构、半导体的光学性质和光电与发光现象、半导体
的热电性质。
三、评价目标
本课程考试的目的是考察考生对半导体物理的基本概念、基本原理和基本方法的
掌握程度和利用基础知识解决电子科学与技术相关问题的能力。
四、考试形式与试卷结构
1 答卷方式：闭卷，笔试。
2 答题时间：150 分钟。
3 总分：满分 150 分
4 题型比例
名词解释 20、填空题 20、证明题 20、作图及说明题 50、简答题 10、计算题
10、论述题 20
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第二部分考查要点
1 半导体中的电子状态
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；半导体中电子的运
动、有效质量；本征半导体的导电机构、空穴；回旋共振；硅和锗的能带结构；Ⅲ–
Ⅴ族化合物半导体的能带结构；Ⅱ–Ⅵ族化合物半导体的能带结构；Si1-xGex 合金的能
带；宽禁带半导体材料。
2 半导体中杂质和缺陷能级
硅、锗晶体中的杂质能级；Ⅲ–Ⅴ族化合物中的杂质能级；氮化镓、氮化铝、碳
化硅中的杂质能级；缺陷、位错能级。
3 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；简并半导体；电子占据杂质能级的
概率。
4 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；玻耳兹曼方程、电导率的统计理论；强电场下
的效应、热载流子；多能谷散射、耿氏效应。
5 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；载流子的漂移扩散，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。
6 pn 结
pn 结及其能带图；pn 结电流电压特性；pn 结电容；pn 结击穿；pn 结隧道效应。
7 金属和半导体接触
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。
8 半导体表面和 MIS 结构
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表面态；表面电场效应；MIS 结构的 C–V 特性；硅–二氧化硅系统的性质；表面
电导及迁移率；表面电场对 pn 结特性的影响。
9 半导体异质结构
半导体异质结及其能带图；半导体异质 pn 结的电流电压特性及注入特性；半导体
异质结量子阱结构及其电子能态与特性；半导体应变异质结构；GaN 基半导体异质结
构；半导体超晶格。
10 半导体的光学性质和光电与发光现象
半导体的光学常数；半导体的光吸收；半导体的光电导；半导体的光生伏特效应；
半导体发光；半导体激光；半导体异质结在光电子器件中的应用。
11 半导体的热电性质
热电效应的一般描述；半导体的温差电动势率；半导体的珀耳帖效应；半导体的
汤姆逊效应；半导体的热导率；半导体热电效应的应用。