苏州科技大学2025年考研大纲：004 电子与信息工程学院 835半导体器件物理

考试的基本要求

本大纲要求考核半导体材料属性、半导体器件基础和专用半导体器件三个部分。要求考生对这三个部分的基本概念有较深入的了解，掌握其基本的物理原理、物理过程和物理机制，并且具有运用相关知识分析问题和解决问题的能力。

考试内容和考试要求

第一部分 半导体材料属性

1. 固体晶格结构

掌握立方晶系的晶面与晶向指数确定方法；计算面心立方、体心立方和金刚石结构的原子体密度和面密度；描述金刚石结构中的四面体结构；了解电子空穴对的概念和形成。

2．固体量子理论

定性讨论单晶中的允带和禁带；了解硅中能带的分裂；根据

E

-

k

关系曲线论述有效质量的意义；理解空穴的概念；定性了解金属、绝缘体和半导体在能带结构上的差异。

3. 平衡半导体

掌握电子浓度和空穴浓度与费米能级的关系表达式；理解电子和空穴有效密度的意义；理解掺施主和受主概念；描述简并和非简并半导体的概念；理解电中性条件，物质平衡，电荷平衡概念；掌握平衡载流子浓度与掺杂浓度的关系；掌握费米能级随温度和掺杂浓度的变化关系。

4. 载流子输运现象

理解并掌握载流子漂移和感应漂移电流的机制；描述载流子的迁移特性；理解迁移率和晶格散射、杂质散射之间的关系，理解扩散系数和迁移率之间的关系。了解半导体材料中非均匀掺杂的影响；理解并掌握霍尔效应，通过霍尔效应实验判断半导体载流子的浓度和类型。

5. 半导体中非平衡过剩载流子

理解半导体中过剩载流子的产生和复合过程；理解过剩电子和空穴不相互独立运动的原因；理解并掌握双极输运方程，解决过剩载流子的时间和空间行为；理解准费米能级和缺陷对过剩载流子寿命的影响机制；

第二部分 半导体器件基础

1. pn结

掌握pn结的基本结构；掌握pn结形成的物理过程、空间电荷区及能带结构的基本物理特性；掌握pn结热平衡状态下的静电特性，确定热平衡状态的内建电势差；掌握pn结势垒电容，理解耗尽电容和扩散电容的区别。了解pn结的直流电流电压方程；了解线性缓变结和超突变结概念。

2．金属半导体和半导体异质结

掌握势垒高度的计算方法，了解外加电压存在时，肖特基势垒的变化，肖特基势垒二极管的理想

I

-

V

关系；掌握肖特基二极管零偏、反偏及正偏时的能带图，了解肖特基势垒二极管的理想

I

-

V

关系，及与pn结二极管的异同；掌握金属半导体的欧姆接触；了解半导体异质结的形成材料及异质结的能带图，理解异质结能带的突变。

3. 双极晶体管

掌握双极晶体管的结构、分类、工作原理，晶体管电流的简化表达式，双极型晶体管的四种工作模式；了解正向有源模式少子的分布；掌握低频共基与共射组态下的电流增益的计算方法；掌握双极晶体管的非理性效应（Early 电压等）；掌握等效电路模型；理解双极型晶体管的频率响应；掌握大信号开关的开关特性；了解异质结双极型晶体管结构和电流增益。

4. MOS场效应晶体管

掌握MOS 电容器的基本结构，MOS 电容器的积累、耗尽、反型，及其电容-电压曲线；掌握MOSFET基本类型、结构和工作原理；理解MOSFET阈值电压，掌握MOSFET晶体的基本参数以及不同状态的控制方程（电流-电压曲线表达式），了解MOSFET截止频率及影响因素；了解CMOS技术制备工艺（包括基本概念清洗、氧化、溅射，光刻，等离子薄膜沉积，以及MOS管制备基本流程）；掌握MOSFET非理想效应（几个非理想因子）；掌握MOSFET按比例缩小理论；了解MOSFET辐射和热电子效应。

第三部分 专用半导体器件 (光器件)

掌握半导体光辐射跃迁、光吸收、无辐射复合过程，理解光子与电子之间的相互作用，掌握半导体发光管与半导体激光器基本结构、工作原理；掌握太阳能电池基本结构、理解 pn 结太阳能电池工作原理、光谱响应特性；掌握半导体光电转换物理；了解激光二极管。

?三、考试基本题型和考试方式

主要题型可能有：

(1)基本概念题（填空、或选择、或简答）

(2)计算题

(3)案例分析

考试方式：考试时间180分钟，满分：150分。答题方式为笔试、闭卷。