化合物半导体材料生长与表征

课程编码：080501M05024H 英文名称：Growth and characterization of compound semiconductors materials 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业普及课 主讲教师：杨涛等

化合物半导体是当今信息、能源、传感、人工智能等技术的核心基础材料，也是电子、物理、医学等学科前沿创新的载体。本课程内容以化合物半导体材料生长与表征的原理、设备及相关技术应用为主线，结合半导体激光器、硅基光电集成、太阳能电池等重要科研前沿和产业动态的讲解，使学生掌握当今主流和最先进的半导体材料制备与表征的基础知识。本课程注重理论与应用的结合，侧重培养学生驾驭设备、分析问题和解决问题的能力，为其今后的科研工作做好准备。本课程的授课对象为材料科学与光电技术学院、电子电气与通信工程学院、微电子学院、物理学院的研究生，其他专业对新材料、新技术感兴趣的研究生也可选学。

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第一章 化合物半导体材料基础 2学时
第1节 半导体材料分类
第2节 化合物半导体的基本特性
第二章 单晶半导体材料制备 2学时
第1节 晶体生长的分类
第2节 III-V族单晶半导体的制备方法
第三章 分子束外延系统原理与应用 4学时
第1节 分子束外延简介
第2节 分子束外延基本原理及特征
第3节 分子束外延系统构成
第4节 分子束外延应用与操作
第四章 金属有机化学气相沉积系统原理与应用 4学时
第1节 MOCVD原理、应用与发展
第2节 MOCVD系统构成和各部分功能
第五章 化学气相沉积原理与应用 2学时
第1节 化学气相沉积基本理论
第2节 主要的化学气相沉积方法介绍
第六章 物理气象沉积原理与应用 2学时
第1节 蒸发沉积
第2节 溅射沉积
第七章 X射线衍射分析技术 4学时
第1节 X射线原理与衍射系统
第2节 X射线衍射在半导体中的应用
第八章 显微分析技术 5学时
第1节 光学显微技术
第2节 透射电子显微技术
第3节 扫描电子显微技术
第4节 扫描隧道显微技术
第5节 原子力显微技术
第九章 光学表征技术 3学时
第1节 拉曼散射
第2节 光致发光谱
第十章 化合物材料特性与外延 4学时
第1节 砷化镓基材料外延
第2节 磷化铟基材料外延
第3节 氮化镓基材料外延
第十一章 半导体激光器生长与表征 2学时
第1节 半导体激光器原理及应用
第2节 半导体激光器结构外延与器件测试
第十二章 硅基III-V集成及纳米线结构材料 3学时
第1节 集成电路技术的发展
第2节 后摩尔时代的技术路线
第3节 纳米线结构材料与器件
第十三章 太阳能电池及其关键技术 3学时
第1节 太阳能电池发展背景及基本原理
第2节 晶体硅太阳能电池和叠层太阳能电池
第3节 中间能带太阳能电池

杨涛：1997年于日本德岛大学毕业，获工学博士。博士毕业后，作为研究员曾先后任职于日立公司中央研究所，新能源产业技术综合开发机构和东京大学。2006年，作为中科院“引进海外杰出人才”回国到半导体研究所工作，任研究员。2015年，兼任中国科学院大学教授。 目前主要研究方向为低维纳米结构半导体材料外延与器件制备研究。 杨晓光：2011年毕业于中国科学院大学，获工学博士学位。之后于中科院半导体所工作，任副研究员，2017年起任中科院材料科学重点实验室副主任。研究方向为低维结构材料、器件与物理。