PH3190 Vật lý và linh kiện bán dẫn
1. Tên học phần: VẬT LÝ VÀ LINH KIỆN BÁN DẪN
2. Mã số: PH3190
3. Khối lượng: 3(3-0-0-6)
Lý thuyết: 45 tiết
Bài tập/BTL:
Thí nghiệm:
4. Đối tượng tham dự: Sinh viên đại học các ngành Vật lý kỹ thuật, Điện tử viễn thông, Kỹ thuật vật liệu và các ngành liên quan khác từ học kỳ 5.
5. Điều kiện học phần:
Học phần tiên quyết:
Học phần học trước:
Học phần song hành:
6. Mục tiêu học phần và kết quả mong đợi
Trang bị cho sinh viên các kiến thức cơ bản về vùng năng lượng, nồng độ hạt dẫn và các hiện tượng vận chuyển trong vật liệu bán dẫn; hiểu được cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của các loại linh kiện bán dẫn khác nhau.
Mức độ đóng góp cho các tiêu chí đầu ra của chương trình đào tạo:
Tiêu chí
|
1.1
|
1.2
|
1.3
|
2.1
|
2.2
|
2.3
|
2.4
|
2.5
|
2.6
|
3.1
|
3.2
|
3.3
|
4.1
|
4.2
|
4.3
|
4.4
|
4.5
|
Mức độ
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
7. Nội dung vắn tắt học phần:
Giới thiệu về vùng năng lượng và nồng độ hạt dẫn trong vật liệu bán dẫn. Các hiện tượng vận chuyển trong bán dẫn. Chuyển tiếp p-n. Các linh kiện lưỡng cực. Transistor hiệu ứng trường. Các linh kiện vi sóng. Các linh kiện quang điện tử và quang tử.
8. Tài liệu học tập:
Sách giáo trình: S.M. Sze, Semiconductor Devices, Physics and Technology, John Wiley & Sons, 2002.
Tài liệu tham khảo:
Phùng Hồ, Phan Quốc Phô, Vật lý bán dẫn, NXB KHKT, 2001.
Võ Thạch Sơn, Vật lý linh kiện bán dẫn, NXB KHKT, 1993.
Nguyễn Đức Chiến, Nguyễn Văn Hiếu, Công nghệ chế tạo mạch vi điện tử, NXB Bách Khoa - Hà Nội, 2007.
H. Mathieu, Physique des Semiconducteurs et des Composants electroniques Masson, 1987.
9. Phương pháp học tập và nhiệm vụ của sinh viên:
Sinh viên dự lớp đầy đủ, có các bài giảng của giảng viên, làm các bài tập trên lớp, đọc sách giáo trình để hiểu kỹ từng vấn đề.
Dự lớp đầy đủ theo quy chế, hoàn thành các bài tập của học phần.
10. Đánh giá kết quả: KT/BT(0.3)-T(0.7)
Điểm quá trình: trọng số 0.3
- Bài tập làm đầy đủ
- Kiểm tra giữa kỳ
Thi cuối kỳ (tự luận): trọng số: 0.7
11. Nội dung và kế hoạch học tập cụ thể
Tuần
|
Nội dung
|
Giáo trình
|
BT, TN,…
|
1
|
CHƯƠNG I. VÙNG NĂNG LƯỢNG VÀ NỒNG ĐỘ HẠT DẪN TRONG VẬT LIỆU BÁN DẪN
1.1 Các vật liệu bán dẫn
1.2 Cấu trúc tinh thể của bán dẫn
1.3 Kỹ thuật cơ bản nuôi tinh thể bán dẫn
1.4 Liên kết hóa trị
1.5 Vùng năng lượng
1.6 Nồng độ hạt dẫn thuần
1.7 Donors và acceptors
|
Ch. 2
|
BT
|
2
|
CHƯƠNG II. CÁC HIỆN TƯỢNG VẬN CHUYỂN TRONG BÁN DẪN
2.1 Hiện tượng cuốn hạt dẫn
2.2 Khuếch tán hạt dẫn
2.3 Các quá trình phát sinh và tái hợp
2.4 Phương trình liên tục
2.5 Quá trình phát xạ ion
2.6 Quá trình chui hầm (tunneling)
2.7 Các hiệu ứng trường cao
|
Ch. 3
|
BT
|
3
|
CHƯƠNG III. CHUYỂN TIẾP P-N
Các bước công nghệ chế tạo cơ bản
Điều kiện cân bằng nhiệt
Vùng nghèo hạt dẫn
Điện dung vùng nghèo
|
Ch. 4
|
BT
|
4
|
Đặc trưng Vôn-Ampe (I-V)
Tích tụ điện tích và đặc trưng chuyển tiếp
Đánh thủng chuyển tiếp
Chuyển tiếp dị chất
|
Ch. 4
|
BT
|
5
|
CHƯƠNG IV. TRANSISTOR LƯỠNG CỰC VÀ CÁC LINH KIỆN LIÊN QUAN
4.1 Hiệu ứng transistor
4.2 Đặc trưng tĩnh của transistor lưỡng cực
4.3 Đáp ứng tần số và chuyển mạch transistor lưỡng cực
|
Ch. 5
|
BT
|
6
|
4.4 Transistor lưỡng cực chuyển tiếp dị chất
4.5 Thysistor và các linh kiện công suất.
|
Ch. 5
|
BT
|
7
|
CHƯƠNG V. TIẾP XÚC KIM LOẠI-BÁN DẪN: DIODE SCHOTTKY
Giản đồ năng lượng
Vùng điện tích không gian
Đặc trưng Vôn-Ampe (I-V)
|
Ch. 7
|
BT
|
8
|
CHƯƠNG VI. TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG VỚI CHUYỂN TIẾP P-N-JFET
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Các phương trình cơ bản của JFET
Họ các đặc trưng điện của JFET.
|
|
BT
|
9
|
CHƯƠNG VII. TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG VỚI HÀNG RÀO SCHOTTKY-MESFET
Đặc điểm cấu tạo
Dòng máng
Điện áp bão hoà- Dòng bão hoà
Độ hỗ dẫn
Tần số cắt.
|
Ch. 7
|
BT
|
10
|
CHƯƠNG VIII. MOSFET VÀ CÁC LINH KIỆN LIÊN QUAN
Diode MOS
MOSFET kênh dài
MOSFET kênh ngắn
|
Ch. 6
|
BT
|
11
|
CMOS và BiCMOS
MOSFET trên đế cách điện
Các bộ nhớ MOS
MOSFET công suất.
|
Ch. 6
|
BT
|
12
|
CHƯƠNG IX. DIODE VI SÓNG, CÁC LINH KIỆN HIỆU ỨNG LƯỢNG TỬ VÀ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ NÓNG
Công nghệ vi sóng
Diode tunnel
Diode IMPATT
Các linh kiện chuyển điện tử
Linh kiện hiệu ứng lượng tử
Linh kiện điện tử nóng.
|
Ch. 8
|
BT
|
13
|
CHƯƠNG X. CÁC LINH KIỆN QUANG TỬ
10.1 Chuyển dịch phát xạ và hấp thụ quang
10.2 Diode phát quang
|
Ch. 9
|
BT
|
14
|
10.3 Laser bán dẫn
10.4 Detector quang
10.5 Pin mặt trời.
|
Ch. 9
|
BT
|
15
|
Ôn tập
|
|
|
12. Nội dung các bài thí nghiệm (thực hành, tiểu luận, bài tập lớn)
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |