本课程是光电信息科学与工程、电子科学与技术、应用物理学、材料科学与技术、新能源材料与器件等专业方向本科生培养的专业基础课。课程主要介绍固体物理与半导体物理的基本概念、基本理论和基本方法,包括固体物理的晶体结构、晶格振动、能带论和半导体物理的平衡载流子、半导体导电性、非平衡载流子以及半导体器件物理基础等知识,为学生学习后续专业课做好必要的理论准备。在课程体系中是衔接基础课与专业课的桥梁。
固体物理部分重点阐述基本概念、基本理论和基础知识,阐述详尽细致,注重深入浅出,弱化复杂的数学推导,给听者以清晰的物理模型;半导体物理部分以半导体材料中载流子的行为为主线,首先介绍半导体材料中载流子的产生、复合的基本原理与规律,再分别讨论无外场和有外场下载流子的产生、传输行为,在此基础上介绍p-n结、金-半接触等器件的基本结构及工作原理。
课程学习特别强调让学生深入理解相关物理概念,比如设计了多个晶体结构动画和视频,帮助学生建立形象的晶体微观结构;特别注重循序渐进,每一章设计了从基本概念巩固的填空、选择题,到体现延伸的分析说明题;特别注重学为所用、理论课程服务于工程,讲授过程中添加了例题和工程实例,内容涉及学科前沿、工程应用等,扩大学生知识面,提高学习兴趣和积极性,增强学生工程应用能力;课程还提供与课程内容紧密相关的课外阅读资料,包括科学家的故事、科学事件等学科延伸和课程思政内容,全力提升学生学术素养。任课教师都是多年承担该课程的优秀教师,具有丰富的教学经验,在语言组织上力求句子精炼,用词准确,使听者能通俗易懂地学习相关物理知识。
固体与半导体物理主要讲授固体物理与半导体物理的基本概念、基本理论和基本方法的课程,通过课程设计综合培养学生运用课程知识的能力,加深学生对课程知识的理解和掌握,为学生学习后续专业课打下必要的基础,并为日后开展光学材料、器件设计与实现、传感器、集成电路与集成光学、以及系统工程应用等相关研究打下理论基础。
本课程预备知识包括如下两个方面:
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
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Q : 该门课程的学习需要有什么先期知识?A : 首先要涉及一定的数学基础,在固体和半导体的物理性质讨论过程中,涉及了一定比重的推导过程;其次固体物理的基本结论来源于量子力学以及统计物理,半导体物理的基本结论来源于固体物理,所以在课程学习中,需要掌握一定的量子力学中如薛定谔方程、微扰理论等基本概念和方法。
Q :该门课程后续课程有哪些?A : 本科课程是对固体物理和半导体物理的基本理论进行学习,主要将学习到晶体的结构、晶格振动、能带理论,以及半导体中载流子分布、跃迁和输运等过程、基本的半导体器件构成与物理机理等,这些知识将支撑同学们对于后续的相关材料以及器件的学习,比如在物理光学中有关光与物质的相互作用、半导体光电子学中有关材料讨论、器件设计等。