首页> 曼彻斯特大学 > 曼彻斯特大学EEE专业课程解析:EEEN10021电子材料
发布时间:2022-09-19 19:35:49
发布来源:考而思
摘要:曼彻斯特大学EEE专业的EEEN10021电子材料课程单元旨在:介绍纳米技术及其在当今社会中的重要性(例如在医疗保健、安全和能源方面的应用);介绍基本的材料物理学,解释绝缘、半导体和金属特性是如何在固体中产生的;解释如何设计半导体(例如通过掺杂)使其在器件中表现出受控的电学和光学特性;描述关键半导体器件(如场效应晶体管)的基本构建模块和操作。
曼彻斯特大学EEE专业的EEEN10021电子材料课程单元旨在:介绍纳米技术及其在当今社会中的重要性(例如在医疗保健、安全和能源方面的应用);介绍基本的材料物理学,解释绝缘、半导体和金属特性是如何在固体中产生的;解释如何设计半导体(例如通过掺杂)使其在器件中表现出受控的电学和光学特性;描述关键半导体器件(如场效应晶体管)的基本构建模块和操作。以下是课程解析。
一、主要内容
1、基础材料科学:原子结构和基本粒子(质子、中子、电子和光子);固体的粘合和类型(如金属、绝缘体和半导体);晶体结构、性质和杂质/缺陷;热效应。
2、导电和导热:德鲁德模型(金属和传导,声子概念);温度对传导的影响(传导率和热阻);额外的外部效应(霍尔和塞贝克/珀耳帖效应)。
3、固体的现代模型:固体的能带理论(周期势中的电子和空穴);有效质量和态密度;费米能量、电离势和功函数。
4、半导体:k空间中的能量图(直接和间接带隙);半导体中的传导(电子/空穴数量);本征/非本征半导体(n型、p型、补偿掺杂);电导率的温度和杂质依赖性(漂移迁移率)。
5、半导体器件:p-n、p-i-n结(正向/反向偏置、耗尽和电容);双极和FET器件;光学设备(发光二极管、光伏电池等)。
二、学习目标
1、描述不同类型的固体(金属,半导体,绝缘体),结合和晶体结构。
2、描述固体中不同类型的传导,并解释温度如何影响这种传导。
3、画出不同类型固体的能带图,包括n型和p型掺杂半导体。
4、计算掺杂半导体中的电子/空穴浓度和费米能量。
5、解释p-n/p-i-n结如何在正向和反向偏压下工作,并描述其在MOSFET和BJT器件中的应用。
6、计算内建电势、耗尽宽度、pn结中的扩散电流和BJT中的发射极/基极/集电极电流。
同学可以将上述内容作为曼彻斯特大学EEE专业EEEN10021课程的整体知识框架,来安排和规划学习。
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