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課程概述
微電子器件原理是電子科學與技術專業的專業基礎課，在課程體系中起到承上（固態電子論）啟下（集成電路設計原理）的作用。本課程以固態電子論關於半導體材料中載流子運動基本規律、基本物理過程、基本物理現象、基本物理特性為基礎，以pn結、雙極晶體管和MOS場效應晶體管為代表，分析它們工作原理、基本特性，既建立起微電子器件工作原理和基本特性與其內部載流子運動基本規律等微觀過程的內在聯繫。主要內容包括pn結、雙極型和場效應晶體管的基本工作原理，、直流特性、交流特性、頻率特性和功率特性的物理基礎，並介紹一些典型器件和新型器件的結構及其特點。
本課程為遼寧省線上一流課程；本課程優勢在於：1）「點」式教學，方便線上按「思維導圖」梳理知識脈絡，打破章節限制，建立了「點」式教學知識體系，方便線上學習。2）「淺」式教學，為了讓學生能夠真正理解半導體器件的物理運行機制，採用由淺入深的教學方式。首先定性地說明分析器件的物理，用最淺顯的語言去解釋深奧的理論，在此基礎上，再進行深入的定量分析，以適合不同層次的學生學習。3）「練」式教學，鞏固加強每個知識點配有測試題，每一章配有案例訓練，共有非視頻資源246個，目的是讓學生通過「練」習加深對學習內容的理解。4）以「仿」治「盲」，變抽像為形象。微觀粒子和電場電勢等物理概念的不可見性讓學生覺得學習困難，仿真讓不可見變成可見，變抽像為形象。5）以「實」解「實」，注重能力培養。近年來，課程組與多家企業建立了產學研合作關係，從實踐中獲取案例，應用於教學，形成了理論-實踐-理論遞進式教學理念，提高了分析問題和解決問題能力。
教學單元
1 第1章 半導體器件基本方程
1.1 泊松方程
1.2 電流密度方程
1.3 連續性方程
第1講
2 第2章 PN結
2.1 PN結的平衡狀態
2.2 准費米能級
2.3 PN結的直流特性
2.4 大注入效應
2.5 PN結的擊穿特性
2.6 PN結勢壘電容
2.7 PN結交流小信號擴散電流和交流導納
2.8 PN結的開關特性
2.9PN結二極管
3 第3章 雙極晶體管
3.1 引言
3.2 雙極晶體管基礎
3.3 均勻基區晶體管直流電流放大係數
3.4 緩變基區晶體管直流電流放大係數
3.5 晶體管直流電流電壓方程
3.6 晶體管的反向特性
3.7 基極電阻
3.8電流放大係數與頻率的關係
3.9 高頻小信號電流電壓方程與等效電路
3.10 功率增益和最高震盪頻率
3.11 雙極晶體管的功率特性
4 第4章 場效應晶體管
4.1 MOSFET的結構和工作原理
4.2 MOSFET的閾值電壓
4.3 MOSFET輸出特性的數值分析
4.3 MOSFET輸出特性的數值分析
4.3 MOSFET輸出特性的數值分析
4.4 亞閾值區導電
4.3 MOSFET輸出特性的數值分析
4.3 MOSFET輸出特性的數值分析
4.5 MOSFET的直流參數及溫度特性
4.6 MOSFET的小信號交流參數及頻率特性
4.7 MOSFET的短溝道效應
4.8 JFET和MESFET
課程列表
名稱 時間長度
第01講第1講-說課 00:04:54
第02講2.1PN結的平衡狀態1 00:34:27
第03講2.1PN結的平衡狀態2 00:17:25
第04講2.2 准費米能級 00:15:36
第05講正偏PN結電流的構成 00:12:41
第06講正向擴散電流 00:22:08
第07講復合電流及PN結正向V-1特性 00:19:14
第08講PN結反向電流 00:20:03
第09講2.4 大注入效應 00:20:31
第10講PN結擊穿特性（上） 00:30:35
第11講PN結擊穿特性（下） 00:29:30
第12講2.6 PN結勢壘電容 00:18:11
第13講2.7 PN結小信號交流特性與擴散電容 00:25:26
第14講2.8 PN結的開關特性 00:32:18
第15講2.9 PN結二極管 00:15:33
第16講3.1 引言 00:05:18
第17講3.2 雙極晶體管基礎 00:13:55
第18講均勻基區晶體管直流電流放大係數（上） 00:29:48
第19講均勻基區晶體管直流電流放大係數（下）
第20講緩變基區晶體管直流電流放大係數（上）
第21講緩變基區晶體管直流電流放大係數（下）
第22講晶體管直流電流電壓方程（上）
第23講晶體管直流電流電壓方程（下）
第24講3.6 雙極晶體管的反向特性
第25講基極電阻
第26講交流電流放大係數與頻率的關係（1）
第27講交流電流放大係數與頻率的關係（2）
第28講交流電流放大係數與頻率的關係（3）
第29講交流電流放大係數與頻率的關係（4）
第30講高頻小信號電流電壓方程與等效電路（1）
第31講緩變基區晶體管電流放大係數
第32講功率增益與最高振蕩頻率
第33講1、大注入效應
第34講2、有效基區擴展效應
第35講3、發射極電流集邊效應
第36講4、二次擊穿
第37講5、最大耗散功率
第38講4.1 MOSFET的結構和工作原理
第39講閾值電壓（1）
第40講閾值電壓（2）
第41講MOSFET輸出特性的數值分析
第42講MOSFET亞閾值區導電
第43講4.5 MOSFET的直流參數及溫度特性
第44講4.6 MOSFET的小信號交流參數及頻率特性
第45講4.7 MOSFET的短溝道效應
第46講4.8 JFET和MESFET
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