半導體元件概論--課程包含 : 積體電路發展、製程介紹、晶圓製造、加熱、微影(Lithography) 、電漿、離子佈植、蝕刻(Etching)等製程之說明、化學氣相沉積(CVD)與介電質薄膜之分析,藉由單元主題「實用觀點」之介紹,期望能使學生能對半導體元件設計、製程的原理及其應用技術有基礎的認識與了解,以便提昇其日後研習相關課程的興趣與知識能量。
課程單元主題,主要著重於:
* 以既有的知識能清楚理解新的觀念與想法。
* 強調理解的觀念與實務解題方法之間的關係。
* 以提供學生更紮實的工程實務基礎之知識、觀念與想法。
分為六個主題介紹:
1. 瞭解半導體積體電路發展、材料與物理定律及分析方法。
2. 半導體能帶與載子傳輸基本概念分析原理及規劃。
3. 化合物半導體晶體結構原理的技巧及分析方法。
4. 瞭解半導體基礎元件先進技術的原理及設計。
5. 接面能帶圖與費米能階規範與範例分析。
6. 縮小化與先進奈米元件應用發展趨勢和總結分析。
期使學生能對半導體元件設計、整合的分析技巧及其應用技術,有基礎的認識與了解,以便奠下後續課程的良好根基及對週邊設備電路、與系統設計有基礎的認識與了解。
預計進度 |
單元 |
授課內容 |
第1週 |
Ch 1.1-1.3 |
晶體結構與矽半導體物理特性+ 課程導讀 |
第2週 |
Ch 1.4-2.1 |
本質矽,質量作用定律、薄片電阻、習題練習 |
第3週 |
Ch 2.2-2.3 |
能帶與載子傳輸介紹、習題練習 |
第4週 |
Ch 3.1-3.5 |
化合物半導體晶體結構、能帶基本觀念、習題練習 |
第5週 |
Ch 3.6-4.4 |
砷化鎵、氮化鎵、碳化矽與矽比較、習題練習 |
第6週 |
Ch 4.5-4.8 |
CMOS、MOSFET電性的解析、習題練習 |
第7週 |
Ch 5.1-5.3 |
半導體費米分布函數、結構與缺陷及習題練習 |
第8週 |
Ch 5.4-6.2 |
接面能帶圖與費米能階及範例、習題練習 |
第9週 |
期中考 |
期中考試 |
第10週 |
Ch 6.3-6.5 |
MOSFET製程技術與範例、習題練習 |
第11週 |
Ch 7.1-7.3 |
MOSFET縮小化與短通道效應、習題練習 |
第12週 |
Ch 7.4-8.1 |
FinFET系統組件與範例、習題練習 |
第13週 |
Ch 8.2-8.4 |
高速與高功率電晶體與範例、習題練習 |
第14週 |
Ch 9.1-9.3 |
半導體光電元件概念、習題練習 |
第15週 |
Ch 9.4-10.2 |
太陽電池實體設計分析、習題練習 |
第16週 |
Ch 10.3-11.2 |
矽晶棒之生長介紹與晶圓之製作、習題練習 |
第17週 |
Ch 11.3-12.3 |
化合物半導體晶棒生長測試應用與習題練習 |
第18週 |
期末考 |
期末考試 |
主要教材 :
「半導體製程概論(第五版)」:李克駿、李克慧、李明逵 編著,全華圖書公司。ISBN:9786263284579
參考書籍 :
“Semiconductor physics and Devices” Neaman : 楊賜麟譯,東華圖書公司。
“Semiconductor Devices: Physics and Technology, 3rd Edition” Simon M. Sze :施敏 著,Wiley圖書公司。 US $237.95
期中考: 25%
作業:30%
出席表現:20%
期末成績: 25%