半导体功能材料设计
课程编码：1800920805Z2P2001H
英文名称：Design for semiconductor functional materials
课时：60
学分：3.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：马稳龙等
教学目的要求
本课程为材料学科各专业硕士生和博士生的学科核心课，详细介绍一线科研人员从事半导体物理研究获得的丰富研究经验、研究思想和研究方法，通过讲解不同的研究案例，深入介绍半导体微电子材料、光电材料、量子材料设计的一些最新技术和方法，介绍当前半导体材料设计所需的基本能带理论和固体群论等知识，主要授课对象是从事半导体微电子和光电子研究的学生，凝聚态物理专业的学生也可选学,通过此课程完成半导体材料设计方面的基本训练，培养科研问题的提炼和解决能力。讲课内容包括半导体能带理论、半导体电子结构和光学性质、低维量子结构效应、表面与界面物理、半导体量子信息材料和器件等。
预修课程
量子力学、固体物理
大纲内容
第一章 量子力学和固体物理基础 6学时 马稳龙
第1节 量子力学的基本概念
第2节 固体物理的基本概念
第3节 半导体功能材料介绍
第二章 固体能带理论 8学时 马稳龙
第1节 能带理论的基本概念
第2节 群论基础以及在固体能带计算中的应用
第3节 能带计算方法介绍
第三章 低维半导体量子材料 6学时 马稳龙
第1节 低维半导体材料的发展历史
第2节 低维结构的量子束缚效应
第3节 低维量子结构的光学性质及应用
第四章 半导体光量子信息材料 6学时 马稳龙
第1节 半导体单光子源和量子网络
第2节 半导体量子精密测量材料
第五章 半导体量子计算材料 4学时 马稳龙
第1节 半导体量子比特的编码和操控
第2节 半导体量子比特的相干性保护和量子纠错
第六章 半导体表面
第1节 半导体表面基本概念 4学时 马稳龙
第2节 典型半导体的表面弛豫和再构 6学时 杨身园
第3节 半导体表面空间电荷层 4学时 杨身园
第七章 半导体界面 16学时 杨身园
第1节 半导体/金属界面
第2节 半导体/半导体界面
第3节 半导体表面吸附
第4节 半导体器件基本原理介绍
第5节 考试
教材信息
1、
“Fundamentals of Semiconductors Physics and Materials Properties”
Peter Y. Yu and Manuel Cardona
2005
Springer Berlin Heidelberg New York
参考书
1、
《半导体物理学》
黄昆、谢希德
2012
科学出版社
课程教师信息
马稳龙，中国科学院半导体研究所研究员；杨身园，中国科学院半导体研究所副研究员