《半导体材料》教学大纲课程名称：半导体材料课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称SemiconductingMaterials其中实验/实贱学时：0总学时/周学时/学分：24/12/1.5先修课程：材料科学基础，材料物理性能，固态物理后续课程支撑：电池管理系统，毕业设计（论文）授课地点：6F-503，松山湖校区授课时间：1-12周，周二7-8节授课对象：2020材科2班：2020材科1班：2020材科1班（材料杨班）：2020材科2班（材料杨班）开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：王涛/讲师答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式：2.每次发放作业时，采用集中讲解方式：3.平日可以通过网上论坛或留言进行答疑：4.课外时间的答疑辅导安排在4B210办公室。课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（）使用教材：《半导体材料》第三版，杨树人，王宗昌，王就主编，科学出版社2021参考教材：1，《半导体材料》第2版，邓志杰，郑安生编著，化学工业出版社20042.《硅材料科学与技术》阙端麟主编，浙江大学出版社，20003.《Advanced SemiconductingMaterialsandDevices》，Gupta主编，SpringerInternationalPublishing，2015课程简介：半导体材料是现代高科技的基础材料，对国家现代化进程有重要作用。《半导体材料》课程是一门基础理论和实际应用有着紧密联系的课程，该课程会涉及到半导体物理、材料科学基础、热力学与动力学等基础理论，同时也涉及到半导体品体生长、加工过程和产业应用等实践问题。另外，这门课程还有一个特点，即半导体材料本身也是国际上的研究热点，新的知识不断涌现出来，呈现出新的发展趋势，因此该课程属于开放式课程。它不像一些基础课程的内容是固定下来的，而是不断地深化和延伸。1
1 《半导体材料》教学大纲 课程名称： 半导体材料 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称 Semiconducting Materials 总学时/周学时/学分：24/12/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程： 材料科学基础，材料物理性能，固态物理 后续课程支撑：电池管理系统，毕业设计(论文) 授课时间： 1-12 周，周二 7-8 节 授课地点： 6F-503，松山湖校区 授课对象： 2020 材科 2 班; 2020 材科 1 班; 2020 材科 1 班(材料杨班); 2020 材科 2 班(材料杨班) 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：王涛/讲师 答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2.每次发放作业时，采用集中讲解方式；3.平日可以通过网上论坛或 留言进行答疑；4.课外时间的答疑辅导安排在 4B210 办公室。 课程考核方式：开卷（√）闭卷（）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《半导体材料》第三版，杨树人，王宗昌，王兢主编，科学出版社 2021 参考教材：1. 《半导体材料》第 2 版，邓志杰, 郑安生 编著，化学工业出版社 2004 2. 《硅材料科学与技术》 阙端麟主编，浙江大学出版社，2000 3. 《Advanced Semiconducting Materials and Devices》， Gupta 主编，Springer International Publishing，2015. 课程简介：半导体材料是现代高科技的基础材料，对国家现代化进程有重要作用。《半导体材料》课程是一门基础理论和实际应用有着紧密联系的课程， 该课程会涉及到半导体物理、材料科学基础、热力学与动力学等基础理论，同时也涉及到半导体晶体生长、加工过程和产业应用等实践问题。另外，这 门课程还有一个特点，即半导体材料本身也是国际上的研究热点，新的知识不断涌现出来，呈现出新的发展趋势，因此该课程属于开放式课程。它不像 一些基础课程的内容是固定下来的，而是不断地深化和延伸
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：CI.工程知识：掌握扎实的数学、自然科学、工程基础和专业知识，并能够用于解决材料科学与工程领域复杂工程问题。指标点12具备解决材料科学与工程领域复杂工程问题所需的工程基础知识及应用能力。C12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。指标点12.1能正确认识材料科学与工程等相关理论与技术的发展趋势与规律，树立自主学习、终身学习的意识。毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1（知识目标）：掌握半导体材料的制备方法及性能控制原理，初步掌握单1.1具备解决材料科学与工程领域复杂CI.工程知识：掌握扎实的数学、自然科学、工程晶材料生长、制备方法以及常用的锗、硅、化合物半导体工程问题所需的数学与自然科学知识基础和专业知识，并能够用于解决材料科学与工程材料的基本性质等相关知识。了解半导体产业发展趋势和及应用能力。领域复杂工程问题。研究进展。目标2（素质目标）12.1能正确认识材料科学与工程等相培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学C12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，关理论与技术的发展趋势与规律，树立的学习态度和思想意识：养成理论联系实际、科学严谨、有不断学习和适应发展的能力。自主学习、终身学习的意识。认真细致、实事求是的科学态度和职业道德理论教学进程表教学模式授课敏学时敏学内容（重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题教学方法作业安排师点)数程目标（线上/线下）半导体的研究，应用及分类：半导体的线上作业王涛直播讲授目标二半导体材料概论电学和结构特征：（重点）半导体产业2
2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： C1. 工程知识：掌握扎实的数学、自然科学、工程基础和专业知识，并能够用于解决材料科学与工程领域复杂工程问题。 指标点 1.2 具备解决材料科学与工程领域复杂工程问题所需的工程基础知识及应用能力。 C12. 终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。 指标点 12.1 能正确认识材料科学与工程等相关理论与技术的发展趋势与规律，树立自主学习、终身学习的意识。 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1（知识目标）： 掌握半导体材料的制备方法及性能控制原理，初步掌握单 晶材料生长、制备方法以及常用的锗、硅、化合物半导体 材料的基本性质等相关知识。了解半导体产业发展趋势和 研究进展。 1.1 具备解决材料科学与工程领域复杂 工程问题所需的数学与自然科学知识 及应用能力。 C1. 工程知识：掌握扎实的数学、自然科学、工程 基础和专业知识，并能够用于解决材料科学与工程 领域复杂工程问题。 目标 2（素质目标） 培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学 的学习态度和思想意识；养成理论联系实际、科学严谨、 认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。 12.1 能正确认识材料科学与工程等相 关理论与技术的发展趋势与规律，树立 自主学习、终身学习的意识。 C12. 终身学习：具有自主学习和终身学习的意识， 有不断学习和适应发展的能力。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 半导体材料概论 王涛 4 半导体的研究，应用及分类；半导体的 电学和结构特征；（重点）半导体产业 线上 直播讲授 作业 目标二
及展望。本征半导体、p型半导体、n型半导体的导电机理。（难点）课程思政融入点：介绍薛其坤院士首次实现了“量子反常霍尔效应”的成就，体现了精益求精的制备技术和实验基础，对科学发现的重要意义。课程思政融入点：半导体产业的发展史，我们取得的伟大成就，培养学生的专业责任感、使命感、自豪感，提高自我学习能力与科研创新意识。硅和锗的基本晶体结构和物理化学性质（重点）：高纯硅的制备（难点）课程思政融入点：三氯氢硅法和硅烷法作业王涛2线上直播讲授目标一2-3硅和锗的化学制备提纯电子级多品硅为例，介绍美国Wacker、SGS和日本小松等企业创新案例和企业文化，培养企业责任，理清社会担当，自主创新，实践企业品牌价值。区熔提纯的原理和技术（重点），硅、王涛线上2目标一区熔提纯直播讲授作业4锗的区熔提纯。（难点）品体生长的原理，均匀成核的过程及理王涛4线上直播讲授目标一5-6品体生长作业论（难点），硅、锗单晶制备技术。（重点）3
3 及展望。本征半导体、p 型半导体、n 型 半导体的导电机理。（难点） 课程思政融入点：介绍薛其坤院士首次 实现了“量子反常霍尔效应”的成就， 体现了精益求精的制备技术和实验基 础，对科学发现的重要意义。 课程思政融入点：半导体产业的发展史， 我们取得的伟大成就，培养学生的专业 责任感、使命感、自豪感，提高自我学 习能力与科研创新意识。 2-3 硅和锗的化学制备 王涛 2 硅和锗的基本晶体结构和物理化学性质 （重点）；高纯硅的制备（难点） 课程思政融入点：三氯氢硅法和硅烷法 提 纯 电 子 级 多 晶 硅 为 例 ， 介 绍 美 国 Wacker、SGS 和日本小松等企业创新案 例和企业文化，培养企业责任，理清社 会担当，自主创新，实践企业品牌价值。 线上 直播讲授 作业 目标一 4 区熔提纯 王涛 2 区熔提纯的原理和技术（重点），硅、 锗的区熔提纯。（难点） 线上 直播讲授 作业 目标一 5-6 晶体生长 王涛 4 晶体生长的原理，均匀成核的过程及理 论（难点），硅、锗单晶制备技术。（重 点） 线上 直播讲授 作业 目标一
课程思政融入点：以光伏产业为例，介绍我国的光伏产业发展成就，光伏产业从无到有，从有到强得益于社会主义制度的优越性。硅、锗品体中的杂硅、锗品体中杂质的性质（难点），硅、2线上目标一王涛直播讲授作业质和缺陷锗品体的掺杂（重点）。外延生长概述，硅的气相外延生长（重王涛2线上直播讲授目标一8硅外延生长点），硅外延生长动力学过程和模型。作业（难点）II-V族化合物半导体的特性（重点）砷化镓单品的特性及制备方法：（难点）其他III-V族化合物半导材料的制备。课程思政融入点：介绍GaN时，以诺奖III-V族化合物半导作业目标一王涛线上直播讲授2获得者中村修二为例，他毕业于不知名9体的大学，凭着自己一股不服输的精神，入选美国工程院院士，获得了诺贝尔奖。激发学生不服输的精神和坚忍不拔的毅力。金属有机物气相外延生长（重点），生长II-VI族化合物半导GaAs的反应机理（难点），化学外延生王海线上作业2直播讲授目标一10-11体长，其他外延生长技术。课程思政融入点：介绍了著名半导体学4
4 课程思政融入点：以光伏产业为例，介 绍我国的光伏产业发展成就，光伏产业 从无到有，从有到强得益于社会主义制 度的优越性。 7 硅、锗晶体中的杂 质和缺陷 王涛 2 硅、锗晶体中杂质的性质（难点），硅、 锗晶体的掺杂（重点）。 线上 直播讲授 作业 目标一 8 硅外延生长 王涛 2 外延生长概述，硅的气相外延生长（重 点），硅外延生长动力学过程和模型。 （难点） 线上 直播讲授 作业 目标一 9 III-V族化合物半导 体 王涛 2 III-V 族化合物半导体的特性（重点）， 砷化镓单晶的特性及制备方法；（难点） 其他 III-V 族化合物半导材料的制备。 课程思政融入点：介绍 GaN 时，以诺奖 获得者中村修二为例，他毕业于不知名 的大学，凭着自己一股不服输的精神， 入选美国工程院院士，获得了诺贝尔奖。 激发学生不服输的精神和坚忍不拔的毅 力。 线上 直播讲授 作业 目标一 10-11 Ⅱ-Ⅵ族化合物半导 体 王涛 2 金属有机物气相外延生长（重点）, 生长 GaAs 的反应机理（难点），化学外延生 长, 其他外延生长技术。 课程思政融入点：介绍了著名半导体学 线上 直播讲授 作业 目标一
家林兰英院士的典型事迹，为我国微电子和光电子学的发展莫定基础：触发学生的爱国主义热情和厚德精技的追求。简述新型半导体GaN,ZnO和SiC的基直播讲授王涛线上目标一411-12新型半导体材料本性质、能带结构，薄膜制备。安排期和小组讨论末考试。根据疫情发展灵合计24活调整线上、线下课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点作业考试出勤课堂表现目标一1.12020408012.11001020目标二总计302050100备注：1）根据《东葬理工学院专试管理规定》第土二条规定：广课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终者核。2）各项专核标准见附件所示大纲编写时间：2022年2月25日5
5 家林兰英院士的典型事迹，为我国微电 子和光电子学的发展奠定基础；触发学 生的爱国主义热情和厚德精技的追求。 11-12 新型半导体材料 王涛 4 简述新型半导体 GaN, ZnO 和 SiC 的基 本性质、能带结构，薄膜制备。安排期 末考试。 线上 直播讲授 和小组讨 论 / 目标一 合计 24 根据疫情发展灵 活调整线上、线 下 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 出勤课堂表现 考试 目标一 1.1 20 20 40 80 目标二 12.1 10 0 10 20 总计 30 20 50 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022 年 2 月 25 日
系（部）审查意见：系（部）主任签名：年月日期：日备注：6
6 系（部）审查意见： 系（部）主任签名： 日期： 年 月 日 备注：
作业评分标准评分标准观测点A(100)B(85)C(70)D(0)概念比较清楚，作业比较认真，概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误基本概念掌握程度概念清楚，答题正确。较多。答题比较正确。确。概念比较清楚，作业比较认真，概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误解决问题的方案正确性解题思路清晰，计算正确确。较多。答题比较正确。未交作业或后期补交，不按时完成，书写较为一般，按时完成，书写工整、清晰，按时完成，书写清晰，主要符号、作业完成态度部分符号、单位按照规范执能辨识，符号、单位等不单位按照规范执行符号、单位等按规范要求执行行按照规范执行出勤课堂表现评分标准评分标准观测点A(100)B(85)C(70)D(O)点名末出勤次数与课堂表现无缺勤，课堂积极互动缺勤一次，课堂有互动缺勤两次，课堂有少量互动缺勤三次，课堂无互动期末考试评分标准7
7 作业评分标准 观测点 评分标准 A(100) B(85) C(70) D(0) 基本概念掌握程度 概念清楚，答题正确。 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 解决问题的方案正确性 解题思路清晰，计算正确 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 作业完成态度 按时完成，书写工整、清晰， 符号、单位等按规范要求执行 按时完成，书写清晰，主要符号、 单位按照规范执行 按时完成，书写较为一般， 部分符号、单位按照规范执 行 未交作业或后期补交，不 能辨识，符号、单位等不 按照规范执行 出勤课堂表现评分标准 观测点 评分标准 A(100) B(85) C(70) D(0) 点名未出勤次数与课堂表现 无缺勤，课堂积极互动 缺勤一次，课堂有互动 缺勤两次，课堂有少量互动 缺勤三次，课堂无互动 期末考试评分标准
评分标准观测点A(100)B(85)C(70)D(0)客观题按标准答案评分客观题符合标准答案客观题比较符合标准答案客观题基本符合标准答案客观题符合标准答案主观题按解题步骤和思路分主观题解析思路清晰，答案正主观题解析思路比较清晰，答案主观题解析思路基本清晰，主观题解析思路基本清布给分确合理大部分正确答案基本正确晰，答案不正确8
8 观测点 评分标准 A(100) B(85) C(70) D(0) 客观题按标准答案评分 客观题符合标准答案 客观题比较符合标准答案 客观题基本符合标准答案 客观题符合标准答案 主观题按解题步骤和思路分 布给分 主观题解析思路清晰，答案正 确合理 主观题解析思路比较清晰，答案 大部分正确 主观题解析思路基本清晰， 答案基本正确 主观题解析思路基本清 晰，答案不正确