半导体材料与器件的分析与表征

课程编码：085402M05002H 英文名称：Methods and Instruments of Analysis 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业普及课 主讲教师：王晓磊等

本课程为微电子学及半导体相关专业学科研究生的专业普及课。本课程在半导体器件物理的基础上讲授半导体材料和器件的分析与表征方法。使学生掌握半导体材料与器件的关键参数，理解其物理图像，学会其分析和表征方法，掌握其决定机制和物理起源。通过本课程的学习，使得学生能够开展半导体材料和器件的分析和表征，为后续开展科研工作奠定扎实基础。

半导体器件、半导体物理

第一章 MOS器件关键参数 8学时
第1节 MOS器件原理概览
第2节 MOS器件的关键参数概览
第3节 亚阈值摆幅
第4节 阈值电压
第5节 有效功函数
第6节 界面偶极子
第7节 能带带阶
第8节 等效氧化层厚度
第9节 量子限域效应
第10节 源漏接触电阻
第11节 BTI
第12节 霍尔效应
第二章 界面态 9学时
第1节 界面态的影响
第2节 界面态的物理起源
第3节 界面态的分析表征（包括高低频电容法、高频电容法、低频电容法、电导法、电荷泵法等）
第4节 界面态的钝化
第三章 栅缺陷 12学时
第1节 栅缺陷的影响
第2节 栅缺陷的物理起源
第3节 栅缺陷的分析表征（包括阈值电压漂移法、XPS法、DFT法、漏电流法、低频噪声法等）
第4节 栅缺陷的钝化
第四章 迁移率 9学时
第1节 迁移率的物理意义
第2节 迁移率的分析表征
第3节 迁移率的退化机制（包括玻尔兹曼输运方程、费米跃迁黄金定则、库伦散射、声子散射、粗糙度散射等）
第4节 迁移率的提升方法
第五章 化学物理表征方法 2.0学时
第1节 薄膜材料和堆叠的物理和化学性质
第2节 常用物理化学表征手段和测试过程（TEM、FIB、SEM、椭偏仪、原子力显微镜、XRD、HR-XRD、X射线表面成像、XRR、XPS、SIMS、RBS等）；

王晓磊，中国科学院微电子研究所研究员，2013年从中国科学院大学获得博士学位后留所工作。近12年来，王晓磊一直从事集成电路CMOS器件物理研究，在界面态、栅缺陷、迁移率等方面积累了较为深厚的知识。发表期刊会议论文100余篇，以第一作者/通讯作者发表期刊/会议论文60余篇，包括8篇Applied Physics Letters、5篇IEEE Transactions on Electron Devices等本领域顶级权威/国际知名期刊。先后承担/参与了国家重大科技专项02专项子任务、国家自然科学基金、以及中科院微电子所所长基金等项目。