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北京微电子所专业课考试范围剖析

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北京微电子所专业课考试范围剖析_第1页
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试题内容覆盖范围科目名称试题覆盖范围指定参考书及岀版社名804半导体物理参考附件1 详见国科大招生网站刘恩科、朱秉升、罗晋生等,〈〈半导体物理学》, 电子工业出版社或西安交通大学出版社 2008版856电子线路参考附件2详见国科大招生网站1、Robert L.Boylestad, Louis Nashelsky (作者), 李立华,李永华(译者),模拟电子技术,电子工 业出版社;第1版(2008年6月1日),国外电子与 通信教材系列2、 童诗白、华成英,模拟电子技术基础(第三版), 高等教育出版社,2001年3、 (美)John F.Wakerly 林生葛红金京林(翻 译)数字设计:原理与实践(原书第4版),机械工 业出版社,2007年5月4、阎石,数字电子技术基础(第五版),高等教 育出版社859信号与系统参考附件3 详见国科大招生网站郑君里等,《信号与系统》,上下册,高等教育出 版社,2011年3月,第三版声 明:从2015年起,中国科学院微电子所的硕士研究生入学考试科目“半导体物理 (804)、电子线路(856)、信号与系统(859)”全部由中国科学院大学统一命题考试大纲及 2012年—2013年真题见国科大网站:附件一:804-《半导体物理》考试大纲附件二:856-《电子线路》考试大纲附件三:859-《信号语系统》考试大纲附件 1:中国科学院大学硕士研究生入学考试《半导体物理》考试大纲本《半导体物理》考试大纲适用于中国科学院大学微电子学与固体电子学专业的硕士研究生入 学考试。

半导体物理学是现代微电子学与固体电子学的重要基础理论课程,它的主要内容包括半导 体的晶格结构和电子状态;杂质和缺陷能级;载流子的统计分布;载流子的散射及电导问题;非平 衡载流子的产生、复合及其运动规律;半导体的表面和界面一包括 p-n结、金属半导体接触、半导体表面及 MIS 结构、异质结;半导体的光、热、磁、压阻等物理现象和非晶半导体部分要求考生 对其基本概念有较深入的了解,能够系统地掌握书中基本定律的推导、证明和应用,并具有综合运 用所学知识分析问题和解决问题的能力一、考试形式(一)闭卷,笔试,考试时间 180 分钟,试卷总分 150 分(二)试卷结构第一部分:名词解释, 约 50 分第二部分:简答题,约 20 分第三部分:计算题、证明题,约 80 分二、考试内容(一) 半导体的电子状态: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, 半导体中的电子运动和有效质量, 本征半导体的导电机构,空穴,回旋共振,硅和错的能带结构,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(二) 半导体中杂质和缺陷能级:硅、错晶体中的杂质能级,III - V族化合物中杂质能级,缺陷、位错能级(三) 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(四)半导体的导电性 载流子的漂移运动,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,玻尔兹曼方程,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(五)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,载流子的漂移运动,爱因斯坦关系式,连续性方程式(六) p-n 结p-n 结及其能带图, p-n 结电流电压特性, p-n 结电容, p-n 结击穿, p-n 结隧道效应(七)金属和半导体的接触 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(八)半导体表面与 MIS 结构表面态,表面电场效应,MIS结构的电容-电压特性,硅一二氧化硅系数的性质,表面电导及 迁移率,表面电场对p-n结特性的影响(九)异质结 异质结及其能带图,异质结的电流输运机构,异质结在器件中的应用,半导体超晶格(十)半导体的光、热、磁、压阻等物理现象 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,热电效应的一般描述,半导体的温差电动势率,半导体的玻尔帖效应,半导体的汤姆 孙效应,半导体的热导率,半导体热电效应的应用,霍耳效应,磁阻效应,磁光效应,量子化霍耳 效应,热磁效应,光磁电效应,压阻效应,声波和载流子的相互作用三、考试要求(一)半导体的晶格结构和电子状态 1.了解半导体的晶格结构和结合性质的基本概念。

2.理解半导体中的电子状态和能带的基本概念 3.掌握半导体中的电子运动规律,理解有效质量的意义 4.理解本征半导体的导电机构,理解空穴的概念 5.熟练掌握空间等能面和回旋共振的相关公式推导、并能灵活运用6.理解硅和锗的能带结构,掌握有效质量的计算方法7 .了解III — V族化合物半导体的能带结构8.了解 II -VI 族化合物半导体的能带结构二) 半导体中杂质和缺陷能级1.理解替位式杂质、间隙式杂质、施主杂质、施主能级、受主杂质、受主能级的概念 2.简单计算浅能级杂质电离能3.了解杂质的补偿作用、深能级杂质的概念4 .了解III — V族化合物中杂质能级的概念5.理解点缺陷、位错的概念三) 半导体中载流子的统计分布1.深入理解并熟练掌握状态密度的概念和表示方法2.深入理解并熟练掌握费米能级和载流子的统计分布3.深入理解并熟练掌握本征半导体的载流子浓度的概念和表示方法4.深入理解并熟练掌握杂质半导体的载流子浓度的概念和表示方法5.理解并掌握一般情况下的载流子统计分布简并化条件6.深入理解并熟练掌握简并半导体的概念, 简并半导体的载流子浓度的表示方法, 了解低温载流子冻析效应、禁带变窄效应。

四) 半导体的导电性1.深入理解迁移率的概念并熟练掌握载流子的漂移运动,包括公式 2.深入理解载流子的散射的概念3.深入理解并熟练掌握迁移率与杂质浓度和温度的关系,包括公式4.深入理解并熟练掌握电阻率及其与杂质浓度和温度的关系,包括公式5.深入理解电导率的统计理论并熟练掌握玻尔兹曼方程6.了解强电场下的效应和热载流子的概念7.了解多能谷散射概念和耿氏效应五) 非平衡载流子1.深入理解非平衡载流子的注入与复合的概念,包括表达式2.深入理解非平衡载流子的寿命的概念,包括表达式、能带示意图3.深入理解准费米能级的概念,包括表达式、能带示意图4.了解复合理论,理解直接复合、间接复合、表面复合、俄歇复合的概念,包括表达式、能带 示意图5.了解陷阱效应,包括表达式、能带示意图6.深入理解并熟练掌握载流子的扩散运动,包括公式7.深入理解并熟练掌握载流子的漂移运动,爱因斯坦关系式并能灵活运用8.深入理解并熟练掌握连续性方程式并能灵活运用六) p-n 结1.深入理解并熟练掌握 p-n 结及其能带图,包括公式、能带示意图2.深入理解并熟练掌握 p-n 结电流电压特性,包括公式、能带示意图3.深入理解 p-n 结电容的概念,熟练掌握 p-n 结电容表达式、能带示意图。

4.深入理解雪崩击穿、隧道击穿热击穿的概念5 .了解 p-n 结隧道效应七)金属和半导体的接触1.了解金属半导体接触及其能带图理解功函数、接触电势差的概念,包括公式、能带示意 图了解表面态对接触势垒的影响2.了解金属半导体接触整流理论深入理解并熟练掌握扩散理论、热电子发射理论、镜像力 和隧道效应的影响、肖特基势垒二极管的概念3.了解少数载流子的注入和欧姆接触的概念八)半导体表面与 MIS 结构1.深入理解表面态的概念2.深入理解表面电场效应,空间电荷层及表面势的概念,包括能带示意图深入理解并熟练 掌握表面空间电荷层的电场、电势和电容的关系,包括公式、示意图并能灵活运用3.深入理解并熟练掌握 MIS 结构的电容-电压特性,包括公式、示意图并能灵活运用4. 深入理解并熟练掌握硅一二氧化硅系数的性质,包括公式、示意图并能灵活运用5.理解表面电导及迁移率的概念6.了解表面电场对 p-n 结特性的影响九)异质结1.理解异质结及其能带图,并能画出示意图2.了解异质结的电流输运机构3.了解异质结在器件中的应用4.了解半导体超晶格的概念十)半导体的光、热、磁、压阻等物理现象1. 了解半导体的光学常数,理解折射率、吸收系数、反射系数、透射系数的概念。

了解半导 体的光吸收现象,理解本征吸收、直接跃迁、间接跃迁的概念了解半导体的光电导的概念理解 并掌握半导体的光生伏特效应,光电池的电流电压特性的表达式了解半导体发光现象,理解辐射 跃迁、发光效率、电致发光的概念了解半导体激光的基本原理和物理过程,理解自发辐射、受激 辐射、分布反转的概念2. 了解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 孙效应,半导体的热导率,半导体热电效应的应用3. 理解并掌握霍耳效应的概念和表示方法理解磁阻效应了解磁光效应,量子化霍耳 效应,热磁效应,光磁电效应,压阻效应了解声波和载流子的相互作用三、主要参考书目刘恩科,朱秉升,罗晋生.《半导体物理学》,电子工业出版社, 2008编制单位:中国科学院大学编制日期: 2013年6月 27日附件 2中国科学院大学硕士研究生入学考试《电子线路》考试大纲一、基本要求及适用范围:《电子线路》考试大纲适用于中国科学院大学信息与通信工程和电子科学与技术等专业的硕 士研究生入学考试电子线路是信息与通信工程和电子科学与技术学科基础理论课程它的主要 内容包括模拟电子线路、数字逻辑两部分要求考生对模拟数字电路的基本概念、原理、知识有 全面掌握,熟练掌握各种基本元器件、基本电路、分析方法、性能指标、设计思路,并具有综合 运用所学知识分析问题、完成设计的能力。

二、考试形式:闭卷,笔试,考试时间 180分钟,总分 150 分,模拟和数字电路各 75分试卷结构:选择题:约 20%填空题:约 20%简答、计算及证明:约 35%综合题:约 25%三、考试内容:(一)模拟电子线路1、常用半导体器件2、基本放大电路3、多级放大电路4、集成运算放大电路5、放大电路的频率响应6、放大电路中的反馈7、信号的运算和处理8、波形的发生和信号的处理9、功率放大电路10、直流电源(二)数字逻辑1、逻辑代数基础2、集成门电路基础3、组合逻辑电路4、集成触发器5、时序逻辑电路6、脉冲波形的产生与整形7、大规模集成电路、半导体存储器及可编程逻辑8、A/D与D/A转换四、考试要求(一) 模拟电路1、常用半导体器件(1) 了解PN结的基本特性了解晶体管,场效应管的基本特性熟悉扩散,飘移,耗尽层, 导电沟道等基本概念熟悉晶体管,场效应管三个工作区域的条件2) 熟练掌握二极管的微变等效电路,理想二极管等效模型并能进行计算3) 掌握稳压管的伏安特性和等效电路掌握晶体管,场效应管的结构和符号表示2、 基本放大电路(1) 掌握晶体管,场效应管各种组态的放大电路2) 熟练掌握其静态工作点,动态参数的计算方法并准确画出其交直流等效电路。

3) 掌握晶体管,场效应管放大电路的区别。

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