半导体物理怎么学?哪里是重点?

半导体物理怎么学?哪里是重点?,第1张

无论是半导体物理考研专业课,还是本科课程学习,搭建框架都挺重要的。不知道哪里是重点?这篇文章介绍《半导体物理学》的框架,有助于初学者了解这个科目的整体结构。

面对比较复杂的科目,初学者可能会遇到这种情况——学了好几章,仍然云里雾里,不知自己在学什么,接下来又要学什么。等到学完,只记得一些零零散散的知识点,无法形成完整体系。这可能是因为忽略了一些内容,那就是这个科目的框架。

接下来以刘恩科《半导体物理学(第七版)》为参考书,讲讲半导体物理学的框架。当然,同样的知识可以有很多种分类方式,我非常鼓励大家按自己的理解去划分,以下内容可供参考借鉴。

这本《半导体物理学》共13章,但大部分本科课程及考研大纲,重点在1~8章(半导体的电效应),剩余章节仅对少量内容作要求。

按大的来分,就是两个部分:1~9章是半导体的电效应(核心)、10~13章是其他效应和拓展。再分细一点,我们可以把整本书分为四个部分:

第一部分:固体物理基础(1,2章)

第二部分:载流子的性质(3,4,5章)

第三部分:器件结构(6,7,8,9章)

第四部分:其他效应及拓展(10,11,12,13章)

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第1章 半导体中的电子状态 

第2章 半导体中的杂质和缺陷能级

第一部分,主要解决【半导体是什么】、【半导体中有什么】这两个问题。

首先介绍半导体作为晶体的性质:晶格结构,以及晶体的能带。

然后介绍半导体中有什么:载流子(电子和空穴),以及杂质等缺陷。

电子和空穴这两种载流子,决定了半导体的电、光、热、磁等基本性质。而杂质,则是调控半导体这些性质最重要的手段。

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第3章 半导体中载流子的统计分布 

第4章 半导体的导电性 

第5章 非平衡载流子

第二部分中,主要解决【如何调控载流子浓度】、【如何调控半导体电学性质】这两个问题。

第3章介绍“温度、杂质浓度和载流子浓度的关系”。温度和杂质浓度对载流子浓度有决定性的影响,控制这两个量,就能控制载流子浓度,调控半导体的各种性质。

第4章介绍“温度、杂质浓度和导电性的关系”。从σ=nqμ知道,半导体导电性主要受载流子浓度、迁移率的影响,其中迁移率主要受散射影响。无论是载流子浓度还是散射,都由温度和杂质浓度控制。因此,确定了温度和杂质浓度,就能调控半导体的导电性。

第5章介绍“载流子的动态变化”。载流子不是静态的,它有产生、复合、扩散、漂移等活动,载流子浓度会因此发生动态变化。我们据此采取措施,可以进一步调控载流子浓度。

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第6章 pn结

第7章 金属和半导体的接触

第8章 半导体表面与MIS结构

第9章 半导体异质结构

第三部分主要解决【半导体有什么用】这个问题。

半导体最重要的性质就是电效应,1~9章都在讲电效应,后面的10~13章,研究方法与电效应是相通的。

半导体电效应的应用,最重要的就是6~9章对应的四种结构——pn结、肖特基结、MIS结构、异质结。重中之重是pn结和MIS结构,它们是信息时代的基石。

基于pn结的双极晶体管,是集成电路的滥觞,它的问世掀起了一场技术革命,让人类社会从工业时代进入了信息时代。

基于MIS结构的场效应晶体管,占今天所用晶体管的绝大部分(具体比例没查到,可能要高于99%)。你现在拿着的手机里,就有几十亿、上百亿个基于MIS结构的场效应晶体管。[1]

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第10章 半导体的光学性质和光电与发光现象 

第11章 半导体的热电性质 

第12章 半导体磁和压阻效应

第13章 非晶态半导体

第四部分,解决的是【半导体还有什么用】、【介绍特殊的半导体】这两个问题。

光、热、磁效应的研究方法,与电效应是相通的,也是从载流子、能带、温度、杂质这几个方面去研究。看看采取什么措施能调控这些性质,能做出什么有用的器件。

1~12章的内容都是基于半导体晶体,因为我们日常所用的绝大部分半导体,都是晶态半导体。但除此之外,还有一种特殊的半导体——非晶态半导体。

如果要对非晶态半导体进行研究,方法和1~12章是一样的,我们同样按以下顺序,解决非晶态半导体的问题即可:

【半导体是什么】

【半导体中有什么】

【如何调控载流子浓度】   

【如何调控半导体电学性质】

【半导体有什么用(电效应)】

【半导体还有什么用(光热磁)】

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怎么样,现在对半导体物理学的框架有概念了吧?在接下来的学习过程中,一步步解决问题,就能学懂半导体物理了。加油!

怎样学好半导体物理?

武忠祥这个是在营销吗?

PS. 写干货好累啊,一不小心就到一两点了。真吃不消。少熬夜。休息一段时间。

参考文献:[1] 麒麟9000集成153亿晶体管

半导体属于物理电子学专业,是电子学、近代物理学、光电子学、量子电子学、超导电子学及相关技术的交叉学科,主要在电子工程和信息科学技术领域内进行基础和应用研究物理电子学专业。

物理电子学研究粒子物理、等离子体物理、激光等物理前沿对电子工程和信息科学的概念和方法所产生的影响,及由此而形成的电子学的新领域和新生长点。

物理前沿(例如粒子物理)实验的特点之一是信息量大,而有用的信息量同总信息量之比相差10到15个数量级,这已远远超出一般电子技术的极限。如何根据物理的要求实时处理大量数据,从而得到有用的信息,是实验成功的关键。这一方向的研究成果,对大系统的集成、实时 *** 作系统应用都有重要的意义。

本学科重研究在强辐照、低信噪比、高通道密度等极端条件下,处理小时间尺度信号的技术,以及这些技术在广泛领域内的应用前景。

一 电子信息工程专业课有哪些

电子信息工程专业课有电路理论系列课程、计算机技术系列课程、信息理论与编码、信号与系统、数字信号处理、信息安全导论、电磁场理论、自动控制原理、感测技术等。

主要实践性教学环节:包括课程实验、计算机上机训练、课程设计、生产实习、毕业设计等。一般要求实践教学环节不少于30周。

知识技能要求:

1、较系统地掌握该专业领域宽广的技术基础理论知识,适应电子和信息工程方面广泛的工作范围;

2、掌握电子电路的基本理论和实验技术,具备分析和设计电子设备的基本能力;

3、掌握信息获取、处理的基本理论和应用的一般方法,具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力;

4、了解信息产业的基本方针、政策和法规,了解企业管理的基本知识;

5、了解电子设备和信息系统的理论前沿,具有研究、开发新系统、新技术的初步能力;

6、掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。

二 搞芯片设计需学什么专业 主要课程有哪些

计算机专业,主要课程有

电子技术、离散数学、程序设计、数据结构、 *** 作回系统、计答算机组成原理、微机系统、计算机系统结构、编译原理、计算机网络、数据库系统、软件工程、人工智能、计算机图形学、数字图像处理、计算机通讯原理、多媒体信息处理技术、数字信号处理、计算机控制、网络计算、算法设计与分析、信息安全、应用密码学基础、信息对抗、移动计算、数论与有限域基础、人机界面设计、面向对象程序设计等。

三 我是山东省2018级高一学生,我对手机芯片特别有兴趣,我想未来从事手机芯片的研究,应该选哪3门课程

数学、语文和英文是高中必修的,就不多说了。

选手机芯片方面的,那么物理肯定跑不了,其它两门,根据自己想要上的大学的要求选择即可。

四 研究生,集成电路工程是干什么的它主要开设课程有哪些单片机,和微机原理,和电路的一些设计是属于那

集成电路工程主要培养具备集成电路工程领域扎实的基础理论和宽广的专业知识,掌握集成电路工程领域先进技术方法和现代技术手段。集成电路工程的研究领域与电子与通信工程硕士、计算机科学与技术工程硕士、控制工程硕士、仪器仪表工程硕士、电气工程硕士、光学工程硕士、兵器工程硕士、车辆工程硕士、航天工程硕士的研究领域有着很高的结合度。

集成电路工程硕士的主要研究方向有:集成电路工程技术基础理论,集成电路与片上系统设计,集成电路应用,集成电路工艺与制造,集成电路测试与封装,集成电路材料、电子设计自动化(EDA)技术及其应用,嵌入式系统设计和应用,集成电路知识产权管理,集成电路设计企业和制造企业管理等。

集成电路工程硕士的基础课程主要有政治理论课、外语课、高等工程数学、半导体器件物理 。

集成电路工程硕士的技术基础课主要有固体电子学、电路优化设计、数字通讯、系统通信网络理论基础、数字集成电路设计、模拟集成电路设计、集成电路CAD 。

集成电路工程硕士的专业课主要有微处理器结构及设计、系统芯片(SoC)与嵌入式系统设计、射频集成电路、大规模集成电路测试方法学、微电子封装技术、微机电系统(MEMS)、VLSI数字信号处理、集成电路制造工艺及设备、电子信息材料技术 。(摘自网络)

单片机,和微机原理,和电路主要是工程类专业的课程吧,我们是生物医学工程专业的,就学这几门课,出来可以搞嵌入式开发或者做软件做系统都可以

五 计算机硬件 电子芯片设计 大学学什么专业

(1)电子工程师一般都拥有一个主修电子工程学的学位。在大学期间,学习时间通常是三、四年,最终要完成对应的工程学士、理科学士、应用科学学士或技术学士课程。许多英国大学在学生本科毕业的时候也提供工程硕士学位。

该学位包括学习物理、化学、数学、工程管理和电子工程的专业课程。最初,这些课程包含了大部分,如果不是全部的话,就包含在电力工程的子域中。然后学生在最后的学期,选择具体的一个或几个更底层的方向。

一些电子工程师也选择追求研究生学历如理科硕士(MSc),哲学工程博士(PhD),或工程博士学位(EngD)。在欧洲和美国的大学,硕士学位通常被当作是第一学位,所以很难区分本科生和硕士。在这种情况下,项目经验就很被重视了。硕士学位可能由研究成果、课程作业或者两者的混合组合而成。哲学工程博士学位是由重大研究成果组成,而且被看做是进入学术界的关键部分。

(2)计算机硬件工程师

主要工作任务及需要学习的事项

1.

计算机产品硬件设计

2.

了解计算机的结构及其发展趋势

3.

对计算机硬件的销售及市场有较深刻的认识

4.

区域市场管理

5.

按照计划完成符合功能性能要求和质量标准的硬件产品;

6.

根据产品详细设计报告,完成符合功能和性能要求的逻辑设计;

7.

根据逻辑设计说明书,设计详细的原理图和PCB

图;

8.

编写调试程序,测试或协助测试开发的硬件设备,确保其按设计要求正常运行;

9.

编写项目文档、质量记录以及其他有关文档;

10.

维护管理或协助管理所开发的硬件;

11、研究计算机体系结构;

12、负责计算机系统的逻辑设计及模拟验证;

13、研究设计、开发和测试计算机硬件;

14、负责计算机硬件及其设备的集成、维护和管理

六 大学里学习制造集成电路的是什么专业

大学里学习制造集成电路的是集成电路设计与集成系统专业。

集成电路设计与集成系统专业是2003年教育部针对国内对集成电路设计和系统设计人才大量需求的现状而最新设立的本科专业之一。2012年在普通高等学校本科专业目录中将其调整为特设专业,以适应国内对集成电路设计与应用人才的迫切需求。

集成电路设计和应用是多学科交叉、高技术密集的学科,是现代电子信息科技的核心技术,是国家综合实力的重要标志。

(6)搞芯片开发要学会什么课程扩展阅读:

集成电路设计与集成系统专业就业前景:

中国集成电路产业处于飞速上升期,不仅缺乏技术型人才,而且对领军人才的渴求更高。

国家集成电路产业“十二五”发展规划提出加强人才培养,着力发展芯片设计业,2014年6月,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》进一步指出,要着力发展集成电路设计业,加大人才培养力度。

预计中国集成电路设计业的总产值将超过3000亿元人民币。尽管规模很大,但也不过只能满足我国集成电路实际消费量的50%。

另外,中国集成电路产业核心技术缺失、人才需求矛盾日益突出。据统计,2015年中国集成电路从业人数39.4万人,其中技术人员14.1万人;预计到2020年,从业人数将达到79.2万人,其中技术人员32.44万人。但中国集成电路行业专业人才储备数量少,中高级人才缺口很大。

七 我是一个90后,现在就职于一家IC芯片贸易公司,同时学习商务管理课程,课程快要结束了,想自己创业!

你有自己的固定客户?有代理支持的进货渠道?有多少的启动资金压货?呵呵,想做IC公司,貌似不太容易

八 集成电路分哪几类要学习集成电路(或芯片)制造与设计需要学习什么课程(全面一点)

那敢问2楼什么产业是朝阳产业?

谁告诉你芯片设计就是夕阳产业了?

只要有电器在用专,芯片设属计师就不愁没工作

我就做芯片设计的

现在在北京有车有房,日子虽然不清闲,但也富足和有趣

读研的同学也都个个混的有模有样

做芯片的创业是不容易,流次片就上百万,但是哪个行业创业容易?要容易都早创业去了。从来就没有过低风险高收益的行业。就你说的软件,虽然自己闷头编程就可以了,但敢问在目前业界这么多程序员的环境下,你又能拿到多少市场?

再说了,要都都像你这么想,中国落后于国外的事业就都甭发展了

如果你有胆,就别匿名,咱光明正大的理论理论谁对谁错

九 请问集成电路CAD这门课主要学习什么,包括FPGA么的设计么

学习设计集成电路的软件,如ORCAD

不包括FPGA

FPGA是集成电路产品,一般作为高端电路板级应用,也可在数字电路芯片流片前作验证。

十 帮忙做一个单片机课程设计 需要具体程序 芯片STC8A

做课程设计知道上是无法直接帮到你的。你可以在网络文库里面找找看有没有类似的程序,拿来改改吧。


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