2021華中科技大學固體電子學基礎專業研究生考試大綱 正文

第一部分考試說明
一、考試性質
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秀本科畢業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上擇優選拔。
二、考試的學科范圍
考試內容包括：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域相關問題的能力。
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 各部分內容的考查比例：滿分 150 分
固體物理部分：
晶體結構、倒易點陣與晶體衍射15%；
晶格振動及熱學性質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結和異質結10%；
金半接觸及MIS結構10%；
半導體的光電性質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  晶體結構、倒易點陣與晶體衍射
晶格結構的周期性與對稱性：初基晶胞、慣用晶胞，晶向與晶面指數；立方晶系的基本性質；典型的晶體結構包括：NaCl、CsCl、 金剛石、閃鋅礦和hcp等；倒易點陣，布里淵區；布喇格方程與勞厄條件，結構因子與原子形狀因子。
2.  晶格振動及熱學性質
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、加速度與有效質量；金屬、半金屬、半導體和絕緣體能帶結構的基本特點。
半導體物理部分：
1  半導體導電性
狀態密度；費米能級和載流子的統計分布；本征半導體的載流子濃度；雜質半導體的載流子濃度；一般情況下的載流子統計分布；簡并半導體；電子占據雜質能級的概率；載流子的漂移運動和遷移率；載流子的散射；遷移率與雜質濃度和溫度的關系；電阻率及其與雜質濃度和溫度的關系；玻耳茲曼方程、電導率的統計理論；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，愛因斯坦關系式；連續性方程式；硅的少數載流子壽命與擴散長度。
3  pn結及異質結
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；半導體異質結及其能帶圖；半導體異質pn結的電流電壓特性及注入特性；半導體異質結量子阱結構及其電子能態與特性；半導體應變異質結構；GaN基半導體異質結構；半導體超晶格。
4  金半接觸及MIS結構
金屬半導體接觸及其能級圖；金屬半導體接觸整流理論；少數載流子的注入和歐姆接觸；表面態；表面電場效應；MIS結構的C–V特性；硅–二氧化硅系統的性質；表面電導及遷移率；表面電場對pn結特性的影響。
5  半導體的光電性質
半導體的光學常數；半導體的光吸收；半導體的光電導；半導體的光生伏特效應；半導體發光；半導體激光；半導體異質結在光電子器件中的應用。

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