非晶态半导体的缺陷比较

非晶态半导体与晶态相比较，其中存在大量的缺陷。这些缺陷在禁带之中引入一系列局域能级，它们对非晶态半导体的电学和光学性质有着重要的影响。四面体键非晶态半导体和硫系玻璃，这两类非晶态半导体的缺陷有着显著的差别。

非晶硅中的缺陷主要是空位、微空洞。硅原子外层有四个价电子，正常情况应与近邻的四个硅原子形成四个共价键。存在有空位和微空洞使得有些硅原子周围四个近邻原子不足，而产生一些悬挂键，在中性悬挂键上有一个未成键的电子。悬挂键还有两种可能的带电状态：释放未成键的电子成为正电中心，这是施主态；接受第二个电子成为负电中心，这是受主态。它们对应的能级在禁带之中，分别称为施主和受主能级。因为受主态表示悬挂键上有两个电子占据的情况，两个电子间的库仑排斥作用，使得受主能级位置高于施主能级，称为正相关能。因此在一般情况下，悬挂键保持只有一个电子占据的中性状态，在实验中观察到悬挂键上未配对电子的自旋共振。1975年斯皮尔等人利用硅烷辉光放电的方法，首先实现非晶硅的掺杂效应，就是因为用这种办法制备的非晶硅中含有大量的氢，氢与悬挂键结合大大减少了缺陷态的数目。这些缺陷同时是有效的复合中心。为了提高非平衡载流子的寿命，也必须降低缺陷态密度。因此，控制非晶硅中的缺陷，成为目前材料制备中的关键问题之一。

硫系玻璃中缺陷的形式不是简单的悬挂键,而是换价对。最初,人们发现硫系玻璃与非晶硅不同，观察不到缺陷态上电子的自旋共振，针对这表面上的反常现象，莫脱等人根据安德森的负相关能的设想,提出了MDS模型。当缺陷态上占据两个电子时，会引起点阵的畸变，若由于畸变降低的能量超过电子间库仑排斥作用能，则表现出有负的相关能，这就意味着受主能级位于施主能级之下。用 D、D、D 分别代表缺陷上不占有、占有一个、占有两个电子的状态，负相关能意味着：

2D ─→ D+D

是放热的。因而缺陷主要以D、D形式存在，不存在未配对电子，所以没有电子的自旋共振。不少人对D、D、D缺陷的结构作了分析。以非晶态硒为例，硒有六个价电子，可以形成两个共价键，通常呈链状结构，另外有两个未成键的 p电子称为孤对电子。在链的端点处相当于有一个中性悬挂键，这个悬挂键很可能发生畸变，与邻近的孤对电子成键并放出一个电子（形成D），放出的电子与另一悬挂键结合成一对孤对电子(形成D)，如图5所示。因此又称这种D、D为换价对。由于库仑吸引作用，使得D、D通常是成对地紧密靠在一起，形成紧密换价对。硫系玻璃中成键方式只要有很小变化就可以形成一组紧密换价对,如图6所示，它只需很小的能量，有自增强效应，因而这种缺陷的浓度通常是很高的。利用换价对模型可以解释硫属非晶态半导体的光致发光光谱、光致电子自旋共振等一系列实验现象。

不是微纳电子系的，不太清楚，但是能够查到微纳电子系研究生培养方案。

一、简介

我所研究生培养一级学科名称为电子科学与技术，二级学科名称为微电子学与固体电子学。研究方向有以下五个方面：微/纳电子器件及系统；集成电路与系统；集成电路工艺与纳米加工技术；半导体器件物理与CAD；纳电子学与量子信息技术。我所研究生课程共设置27门；目前在校学生数：博士生85人；硕士生:343人（包括工程硕士243人）。2009年共招收研究生136名（其中博士生19名，工学硕士研究生26名，工程硕士研究生91名）；毕业研究生105名（授予博士学位14名，工学硕士学位22名，工程硕士学位69名。

二、课程设置

研究生课程共设置27门，本年度已开课程23门。具体内容介绍如下：

课程编号：71020013 课程名称： 半导体器件物理进展

任课教师：许 军

内容简介：半导体复杂能带结构与晶体对称性分析；载流子散射理论与强场热载流子输运；短沟MOS器件物理；异质结构物理与异质结器件；半导体的光电子效应与发光；非晶半导体与器件。

课程编号：71020023 课程名称：数字大规模集成电路

任课教师：周润德

内容简介：VLSI小尺寸器件的模型和物理问题；MOS数字VLSI的原理、结构和设计方法；VLSI电路中的时延及各种时钟技术；VLSI的同步时钟和异步时钟系统；逻辑和存储器的VLSI系统设计方法及VLSI的并行算法和体系结构。

课程编号：71020033 课程名称：模拟大规模集成电路

任课教师：李福乐 王志华

内容简介：本课程是在本科课程《模拟电子电路》、《模拟集成电路分析与设计》之后的专业课程。目的是学习模拟集成电路的设计规律和方法，增加设计出电路的可制造性，提高一次性设计成功的可能性。课程内容包括：器件模型与电路仿真、模拟集成电路单元、放大器设计、高性能放大器、比较器、A/D与D/A变换电路、芯片的输入与输出、可制造性与可测试性、版图与封装等。

课程编号：71020043 课程名称：数字VLSI系统的高层次综合

任课教师：魏少军

内容简介：VHDL语言简介，设计流程，行为描述与仿真，行为描述与目标结构的匹配，数据通道设计，控制器设计，测试向量生成，系统验证；行为设计和数据通道与控制器的设计与优化；综合VHDL描述，算子调度，资源分配，寄存器优化，控制码生成，控制器结构选择，状态化简。

课程编号：71020053 课程名称：集成电路的计算机辅助设计

任课教师：余志平 叶佐昌

内容简介：射频(RF)电路的硅CMOS工艺实现。深亚微米器件的射频特性和模型。RF发送接收器的单元电路(LNA，VCO，PLL，频率综合器，功率放大器等)的分析和设计。衬底耦合及混合数字，模拟，射频电路设计的相关问题和解决方法。

课程编号：71020062 课程名称：集成电路制造工艺与设备

任课教师：王水弟

内容简介：整个课程从拉单晶硅工艺开始，讲到现代集成电路的新型封装，使学生知道除电路设计以外的集成电路制造工艺过程。重点是详细讲解集成电路制造中的各种单项工艺技术及相关的工艺设备，并用动画的形式，演示一个双阱CMOS反相器的整个制作工艺流程，使学生直观地知道各单项工艺的具体应用。针对MEMS技术的飞速发展，专门有一章介绍了IC制造工艺在MEMS器件制造中的应用。课程还简单介绍了与集成电路制造密切相关的洁净技术，最后对于集成电路进入纳米时代后的一些关键技术及技术难点予以简单介绍。

课程编号：71020073课程名称：射频CMOS集成电路设计

任课教师：池保勇

内容简介：通过本课的学习，学生能对无线通讯中的射频收发器的结构，高频低噪音放大器，混频器，振荡器，压控振荡器以及锁相环的工作原理，电路分析和设计能有基本的掌握。参课学生对整个射频集成电路的设计有一个完整的训练。

方法一，课内讲课，用国际公认的教材。教课学时计划占总学时的一半；

方法二，用国际集成电路工业界通用的设计工具对学生进行培训；

方法三，每一位上课的学生，将设计一个或数个射频电路模块；

方法四，争取将设计成功的射频电路模块在工业界流水线能投片，流水，封装和测试。

课程编号：81020012 课程名称：超大规模集成网络

任课教师：陈志良 停开

内容简介：当前VLSI网络的发展水平、动向和研究重点、开关电容网络、连续时间网络、人工神经网络、模糊逻辑电路和系统，以及新型开关电流网络与高性能DC-DC变换器等。

课程编号：80260012 课程名称：集成电路设计实践

任课教师：李福乐

内容简介：通过一个具体的课程项目设计，实现基于CMOS工艺的全定制设计，从总体方案与结构、电路设计与仿真、版图设计与验证到流片测试的全过程训练。

课程编号：80260023课程名称：密码学与网络安全

任课教师：白国强 本年度未开

内容简介：传统加密技术；密码算法的数学基础；现代对称加密技术（DES,AES,RC4）；非对称加密方法与技术（RSA,ECC）；密码功能设置与密钥管理；消息认证和Hash算法；数字签名和认证协议；网络安全协议。

课程编号：70260013课程名称：数字集成系统设计

任课教师：张春

内容简介：本课程采用硬件描述语言作为设计输入手段，讲授数字集成系统的设计方法和高层次综合技术。本课程还讲授可编程器件的原理和设计技术，并通过上机实验培养实际动手能力。

课程编号：80260032 课程名称：新型微纳电子材料与器件

任课教师：任天令

内容简介：本课程结合国际研究前沿，介绍新型微纳电子材料及器件基本概念、原理与方法。主要内容包括：新型介电材料与集成器件、磁电子材料与器件、低维半导体材料与器件、 分子电子材料与器件等。

课程编号：80260042 课程名称：PLL设计与时钟/频率产生

任课教师：李宇根

内容简介：本课程介绍锁相环的产生，帮助学生获得针对用于有线和无线通信的锁相环的系统透视方法和电路设计方法。课程的前一半将介绍锁相环的基础理论分析和系统电路设计方法；后一半包含用于不同锁相环应用的材料介绍，和更深入的专题：频率分析，时钟数据恢复，延时锁定环，片上可测性及其补偿，SoC设计中的耦合问题以及未来的挑战。其中耦合问题，可测性问题，片上补偿对于SoC设计和混合信号IC设计也非常有用。

课程编号：80260052课程名称：半导体存储器技术

任课教师：潘立阳

内容简介：半导体存储器是微电子技术发展的重要研究领域和支撑技术。本课程主旨为通过对各种主流存储器的基本理论、器件、电路及工艺技术和新型存储器技术的综合讲解，促进学生掌握半导体存储器的设计实现方法，并提高对专业知识的综合应用能力。

课程编号：80260062课程名称：嵌入式系统设计与实践

任课教师：李兆麟

内容简介：随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统获得了广大的发展空间，已经应用到了通信、工业监控、国防军事、交通通信、医疗卫生以及人们日常生活的各个方面。本课程通过讲授的方式，并结合课程实践，全面地介绍嵌入式系统的基本原理和实践方法。学生可以通过课堂学习与亲自动手实践，能够充分掌握嵌入式系统的基本知识；软硬件协同设计方法；如何设计复杂的嵌入式系统；嵌入式 *** 作系统以及低功耗设计等。

课程编号：81020022 课程名称：微处理器结构及设计

任课教师：李树国

内容简介：微处理器发展简史；微计算机及微处理器性能评测；指令级结构设计与RISC技术；数据通路与控制单元设计；流水线技术；存储管理与Cache设计；微处理器发展趋势。

课程编号：81020032课程名称：大规模集成电路测试方法学概论

任课教师：孙义和

内容简介：VLSI逻辑模型和逻辑模拟、VLSI故障模型和故障模拟、VLSI测试生成方法和自动测试图案产生、智能VLSI测试方法和测试图案生成方法、可测性设计的度量和方法、系统层的故障建模和测试生成，以及集成CAI工作中心形成方案和途径等。

课程编号：81020042 课程名称：微电子封装技术

任课教师：蔡坚

内容简介：微电子封装的现状和发展趋势，封装的主要性能指标及电、热、热力学等方面的设计，集成电路封装的主要制造工艺及所用材料，集成电路封装的选择原则及封装的主要失效模式等。

课程编号：81020052 课程名称：微米/纳米技术物理 本年度未开

任课教师：刘泽文

内容简介：有关制作微米/纳米器件及结构的各种技术及其物理原理，包括抗蚀性原理，光学光刻，离子束、电子束、X射线的形成及其与物质的相互作用的物理过程，干法及蚀法刻蚀原理。

课程编号：81020062 课程名称：微机电系统（MEMS）

任课教师：刘理天

内容简介：MEMS的组成、结构、基本原理、设计方法与制作技术，介绍几类典型的MEMS器件；微集成传感器、微执行器和微系统，介绍MEMS在信息、生物、医学、宇航等领域中的应用。

课程编号：81020082 课程名称：VLSI数字信号处理

任课教师：陈弘毅 刘雷波

内容简介：数字信号处理是音视频、通信、测量、导航、信息安全等诸多应用的基础，本课程讲授各种数字信号处理算法的VLSI系统实现的方法与技术，用以指导VLSI芯片设计，达到速度－面积－功耗最优化。

课程编号：81020132 课程名称：集成电路制造与生产管理

任课教师：张志刚

内容简介：运作管理；IC生产工艺技术管理；IC生产流程管理；学习曲线；线性规划在运作管理中的典型运用；实际IC生产计划系统；质量管理引言；统计过程控制（SPC）；过程能力研究；供应链管理；独立需求库存系统；IC－CAM系统简介；IC虚拟制造。

课程编号：91020012 课程名称：微电子学最新进展

任课教师：刘理天等

内容简介：MOSFET器件极限、ULSI工艺、设计及封装课题、从微电子到纳电子；深亚微米集成电路设计、数字信号处理及其VLSI实现；微电子机械系统的结构、原理和制作技术及典型器件，模糊控制原理、算法及硬件实现；微处理器最新体系结构及并行处理技术。

课程编号：80260032 课程名称：新型微纳电子材料与器件

任课教师：任天令

内容简介：课程内容有两部分。一是集成铁电学的基本理论和方法，包括铁电体的结构与基本性质、材料与工艺、器件集成、测试与表征等。二是集成铁电学的应用，包括铁电存储器、MEMS器件、高频器件、红外探测器件等。

课程编号：81020112 课程名称：纳米电子器件

任课教师：王燕

内容简介：纳米电子器件概论；单电子晶体管的原理及应用；共振随穿二极管的原理及应用；碳纳米管的电子结构及其应用；纳米加工技术——通向纳米世界的桥梁。

课程编号：81020122 课程名称：CMOS集成电路制造实验

任课教师：刘志弘

内容简介：通过本课程的学习能使学生从原来的半导体（集成电路）理论知识的学习真正得到实践的机会。在CMOS集成电路的自我实践和制作中达到理论联系实际的目的。目标：利用以上实验室装备和24小时运行机制，使每个学生都能达到自我制作CMOS集成电路的目标。最终具备独立动手能力及分析能力。保证使用的工艺技术及装备达到目前国内0.35-0.8微米技术水平。

课程编号：81020142 课程名称：IC设计与方法

任课教师：张春

内容简介：本课程旨在使学生对于IC设计的技术及流程建立完整的概念，学习和了解IC设计的方法， 掌握IC设计的工具。通过该课程的学习及实验，培养IC设计的实际动手能力。

四、学位论文

共有2篇博士论文获奖，一篇获清华大学优秀博士论文一等奖；一篇获清华大学优秀博士论文二等奖，7篇硕士论文被评为清华大学校级优秀硕士论文。

这个能从微纳电子所的网页上找到，你如果真有兴趣可以直接发邮件联系微纳电子所的老师，能从网页上找到联系方式。http://www.ime.tsinghua.edu.cn

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