电子薄膜技术及应用

  一、课程编码:0500173

  课程学时:  32   学分:  2   

  二、适用学科专业: 电子科学与技术/微纳电子学/半导体电子学

  三、先修课程: 高等数学、大学物理

  四、教学目标

  通过本课程的学习及拓展,使学生了解并掌握半导体薄膜制备的基本原理和技术,为学习后续的专业课程以及为从事与本专业相关的集成电路设计、制造等工作打下一定的基础。主要教学目标有:

  课程教学目标1:掌握压力的定义与真空的基本概念,了解真空技术的发展历史,了解真空度的测量方法,了解获得不同真空度所需的技术与设备以及各自的优缺点。了解真空度对半导体薄膜技术的重要意义。

  课程教学目标2:掌握表面几何结构的核心概念,熟悉常见金属、半导体的表面重构,掌握低能电子衍射的工作原理。掌握表面电子结构的核心概念,掌握薄膜的低维量子特性,掌握常见电子结构的实验探测原理。了解薄膜的其他物理性质,如光学,磁学,电化学等。

  课程教学目标3:掌握薄膜生长的基本理论,掌握分子束外延技术,了解分子束外延在半导体工业的应用,了解利用分子束外延生长的新型电子材料与器件。

  课程教学目标4:掌握薄膜生长中常见的缺陷,杂质和异质结类型,熟悉通过缺陷、杂质修饰,构筑异质结等方法对电子薄膜的改性。

  课程教学目标5:了解化学气相沉积,机械剥离等其它制备薄膜的技术,以及各自的优缺点。

  结合科学技术专业知识,介绍"分子束外延之父"卓以和博士,"中国半导体技术奠基人"黄昆先生,"中国半导体之母"谢希德教授等爱国报国的先进事迹,激发学生的爱国心,并要求学生将报国行具体化到日常科研实践中去。

  五、教学方式

  以多媒体课堂教学为主,辅以实验室现场实践,结合课程论文,自学、作业、讨论等进行教学。

  课堂教学:通过半导体薄膜技术与物理习题讲解,加深对于半导体薄膜制备技术与物理特性的理解,熟悉半导体薄膜的基本应用,同时注意培养学生自主学习能力和探究能力。

  实验室现场实践:在课堂教学外辅助以实验室现场实践课,通过在实验室实地讲解、展示与动手实践,联系实际学习真空与薄膜技术。

  作业:以基础知识掌握和拓展知识面为主,鼓励学生大量收集最新的现代薄膜加工技术的信息,并以论文、演讲或展报形式交流汇报各自的成果。

  六、主要内容及学时分配

  课程主要内容

 讲课学时

  课内外学时比

 作业量及批改要求

  第一章 真空科学技术概论

  3

  1:1

  学生完成章末指定习题 

  

  

  第二章 超高真空技术应用实践

  2

  1:1

  第三章 表面几何结构

  3

  1:1

  第四章 表面电子结构

  3

  1:1

  第五章 表面其他物理性质

  3

  1:1

  第六章 薄膜生长理论及分子束外延

  3

  1:1

  第七章 分子束外延应用举例(二维无机电子材料)

  3

  1:1

  第八章 分子束外延应用举例二(二维有机电子材料)

  3

  1:1

  第九章 薄膜的性质与改性

  3

  1:1

  第十章 其他薄膜制备方法

  3

  1:1

  扩展内容(应用及发展)

  3

  1:1

  合计

  32

  

  

  

  七、考核方式与成绩评定

  本课程考核采用平时成绩+期中考试成绩+期末考试的综合考核方式,即:

  总评成绩=平时成绩(含作业)×50%+ 期末考试成绩×50%

  平时成绩(50%):由课堂上课到课、作业等组成。

  平时作业(30%)

  课堂考勤(20%):迟到或者提前离课,每次扣4%。

  1.   完成课程论文或者文献归纳总结报告不少于一篇,每多写一篇增加5分(5%)。结合所学的书本知识,大量收集互联网信息,写一篇介绍或者研究现代半导体加工技术中薄膜制造相关技术的论文,要求格式严谨,字数2000以上,引用文献不少于10篇。

      完成章末指定习题。

      积极参加课堂互动,酌情加1-5分(1-5%)。

  期末考试(50%):开卷考试,统一评分,主要考核学生对课程的掌握程度。

  课程教学目标

  期末考试所占比例

  课程教学目标1

  20%

  课程教学目标2

  30%

  课程教学目标3

  30%

  课程教学目标4

  10%

  课程教学目标5

  10%

  

  八、参考书及学生必读参考资料

  教材:

  John F. O’Hanlon,《A User’s Guide to Vacuum Technology》,Third Edition,WILEY

  Harald Ibach,《Physics of Surfaces and Interfaces》 Springer

  Alexander V. Kolobov,Junji Tominaga 《Two-Dimensional Transition-Metal Dichalcogenides》Springer

  《半导体薄膜技术与物理》,浙江大学出版社

  

  参考书:

  黄昆、谢希德,《半导体物理学》,科学出版社

  施敏,《半导体器件物理》,电子工业出版社

  

  九、大纲撰写人:王业亮、刘立巍、张腾