半导体量子电子器件物理  051M4092H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:专业核心课 | 任课教师:杨富华,姬扬
授课时间: 星期一, 第5、6、7节
授课地点: 教1-409
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
课程编号: 051M4092H 课时: 40 学分: 2.0
课程属性: 专业核心课 主讲教师:杨富华,姬扬
英文名称: Physics of Semiconductor Electronic Quantum Devices

教学目的、要求

本课程为微电子学、物理电子和凝聚态物理专业研究生的专业课。在学习《半导体物理》和《半导体器件物理》的基础上描述半导体量子电子器件,着重解释这些新型器件的工作原理、结构与特性,以求对量子电子器件(HEMT、HBT、共振隧穿器件、量子干涉器件、单电子器件等)有深入的了解,为进入研究所从事相关研究打下坚实的基础。

预修课程

固体物理、半导体物理

教 材

主要内容

第一章:半导体超晶格的一些基本特性 半导体量子阱超晶格,电场下的量子阱,磁场下的超晶格 
第二章:双势垒共振隧穿二极管 隧穿几率的计算,双势垒共振隧穿二极管的基本工作原理,磁场对共振隧穿的影响 
第三章:共振隧穿器件及其电路应用 共振隧穿二极管的集成,共振隧穿双极晶体管,共振隧穿单极晶体管,微波和毫米波共振隧穿器件。热电子和弹道器件 隧道热电子输运放大器,共振隧穿热电子晶体管 
第四章:量子干涉器件 超微结构中的Landauer-Büttiker输运理论,两端量子器件,多端量子器件 
第五章:单电子器件 半导体量子点中的库仑阻塞效应,量子点旋转门器件,单电子晶体管,量子点自动原胞机 
第六章:半导体自旋电子学器件 自旋电子学简介,自旋的注入、探测和调控,检测自旋的光学和电学方法
第七章: 高电子迁移率晶体管(HEMT) 高电子迁移率晶体管(HEMT)材料结构的基本物理特性,HEMT器件工作原理(调制掺杂、极化、压电效应等),基于HEMT 结构的整数和分数量子霍尔效应, HEMT器件的材料结构设计原则及制作工艺要点简述 
第八章: 异质结双极晶体管(HBT) 双极型晶体管的原理及基本材料结构,异质结双极晶体管的特性分析,异质结双极晶体管的材料结构设计考虑及制作工艺要点概述;
第九章隧穿三极晶体管 隧穿三极晶体管的原理及基本材料结构,隧穿三极晶体管的特性分析及设计结构分析。

参考文献