BW-JYJX-QCX 半導(dǎo)體教學(xué)實(shí)訓(xùn)儀器與器材

BW-JYJX-QCX

半導(dǎo)體教學(xué)實(shí)訓(xùn)儀器與器材

產(chǎn)品用途：

BW-JYJX-QCX系列半導(dǎo)體教學(xué)培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)臺廣泛應(yīng)用于高校、研究所機(jī)構(gòu)以及大型半導(dǎo)體生產(chǎn)廠家半導(dǎo)體課程教學(xué)實(shí)訓(xùn)、研究、考核等應(yīng)用；

根據(jù)不同實(shí)訓(xùn)教學(xué)目的配備相應(yīng)的半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)工作臺，通過豐富儀表界面、智能化轉(zhuǎn)換電路、教育教學(xué)軟件可清晰、準(zhǔn)確的進(jìn)行半導(dǎo)體教學(xué)可視化培訓(xùn)，通過實(shí)操訓(xùn)練以及配套系統(tǒng)方案可快速掌握半導(dǎo)體測試框架搭建、半導(dǎo)體測試、半導(dǎo)體測試數(shù)據(jù)分析等讓學(xué)員快速掌握半導(dǎo)體知識，培養(yǎng)實(shí)用性半導(dǎo)體領(lǐng)域人才，該項(xiàng)目相應(yīng)國家發(fā)展半導(dǎo)體教育教學(xué)及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。

產(chǎn)品配置及系統(tǒng)方案：

數(shù)字電路模擬教學(xué)系統(tǒng)

模擬電路教學(xué)系統(tǒng)

電力電子技術(shù)教學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

基礎(chǔ)理論知識

• 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)：主要講解半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)，包括能帶結(jié)構(gòu)、導(dǎo)帶、價(jià)帶、禁帶及禁帶寬度等概念，以及半導(dǎo)體中電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。同時(shí)，還會(huì)涉及本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制、空穴的概念，以及鍺、硅等常見半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)等；

• 半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷能級：介紹雜質(zhì)在半導(dǎo)體中的性質(zhì)及作用，如淺能級和深能級雜質(zhì)、雜質(zhì)能級等，以及雜質(zhì)的補(bǔ)償作用，n 型和 p 型半導(dǎo)體的概念，還有等電子缺陷、兩性雜質(zhì)的概念，以及缺陷、位錯(cuò)能級的特點(diǎn)和作用；

• 載流子的統(tǒng)計(jì)分布：講解狀態(tài)密度、費(fèi)米分布和玻爾茲曼分布函數(shù)及物理意義，以及本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的費(fèi)米能級位置、載流子濃度的計(jì)算，同時(shí)幫助學(xué)生理解非簡并半導(dǎo)體和簡并半導(dǎo)體的概念以及簡并條件；

• 半導(dǎo)體的導(dǎo)電性：涵蓋載流子遷移率、電導(dǎo)率的概念以及兩者之間的關(guān)系，載流子散射機(jī)理，散射幾率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系，以及遷移率和電阻率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系，還會(huì)涉及強(qiáng)電場效應(yīng)等內(nèi)容；

器件原理與特性

• PN 結(jié)：要求學(xué)生掌握 PN 結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)、空間電荷區(qū)以及接觸電勢差的計(jì)算，I-V 特性以及結(jié)電容的計(jì)算，理解 pn 結(jié)的擊穿機(jī)制和隧道效應(yīng)等；

• 雙極型晶體管：講解雙極晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理、電流放大作用、頻率特性等，包括發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)的作用，以及基極電流、集電極電流和發(fā)射極電流之間的關(guān)系，還會(huì)涉及到雙極晶體管的功率特性、基區(qū)串聯(lián)電阻、電流集邊效應(yīng)等；

• 場效應(yīng)晶體管：介紹場效應(yīng)晶體管的分類，如 MOSFET、JFET 等，講解其結(jié)構(gòu)、工作原理、轉(zhuǎn)移特性、輸出特性等，以及場效應(yīng)晶體管的閾值電壓、跨導(dǎo)等重要參數(shù)，還會(huì)涉及到短溝道效應(yīng)等在納米尺度下出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象。

• 半導(dǎo)體光電器件：講述半導(dǎo)體發(fā)光二極管、激光二極管、光電二極管、光電晶體管等光電器件的工作原理、特性及應(yīng)用。包括光的吸收與發(fā)射過程、內(nèi)量子效率、外量子效率等概念，以及光電器件在光通信、顯示、照明等領(lǐng)域的應(yīng)用 。

• 半導(dǎo)體傳感器：介紹半導(dǎo)體氣體傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器等的工作原理和應(yīng)用，講解半導(dǎo)體材料與被測量之間的相互作用機(jī)制，以及如何通過測量半導(dǎo)體器件的電學(xué)特性變化來檢測物理量或化學(xué)量的變化 。

制造工藝與技術(shù)

• 半導(dǎo)體材料制備：介紹常見半導(dǎo)體材料如硅、鍺、化合物半導(dǎo)體等的制備方法，包括單晶硅的提拉法、區(qū)熔法，化合物半導(dǎo)體的外延生長技術(shù)，如金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）、分子束外延（MBE）等，以及材料的摻雜技術(shù)等；

• 光刻技術(shù)：光刻是半導(dǎo)體制造中的關(guān)鍵工藝之一，教學(xué)內(nèi)容包括光刻的基本原理、光刻設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理、光刻膠的種類和性能、光刻工藝的步驟和控制方法等，以及光刻技術(shù)如極紫外光刻（EUV）的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；

• 蝕刻技術(shù)：講解蝕刻工藝的原理和分類，如干法蝕刻和濕法蝕刻，以及蝕刻工藝在半導(dǎo)體制造中的應(yīng)用，如去除不需要的半導(dǎo)體材料、形成圖案化的結(jié)構(gòu)等，還會(huì)涉及到蝕刻工藝的控制和優(yōu)化，以確保器件的性能和可靠性 。

• 薄膜沉積技術(shù)：介紹各種薄膜沉積技術(shù)，如化學(xué)氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）等，以及它們在半導(dǎo)體制造中的應(yīng)用，如沉積絕緣層、金屬電極、半導(dǎo)體薄膜等，講解薄膜的生長機(jī)制、薄膜的質(zhì)量控制和性能測試等。

• 集成電路制造工藝：全面介紹集成電路的制造流程，包括從晶圓制備、光刻、蝕刻、薄膜沉積、摻雜等單項(xiàng)工藝的集成，到芯片的封裝和測試等全過程，使學(xué)生了解如何通過一系列復(fù)雜的工藝步驟將半導(dǎo)體器件集成在一起，形成具有特定功能的集成電路芯片 。

測試與測量

• 半導(dǎo)體參數(shù)測試：講解如何測量半導(dǎo)體材料和器件的各種參數(shù)，如電阻率、載流子濃度、遷移率、禁帶寬度等，介紹常用的測試設(shè)備和測試方法，如四探針測試儀、霍爾效應(yīng)測試儀、電容 - 電壓測試儀等，以及測試數(shù)據(jù)的分析和處理方法 。

• 器件特性測試：針對不同類型的半導(dǎo)體器件，如二極管、晶體管、集成電路等，講解其特性測試的方法和技術(shù)，包括 I-V 特性測試、C-V 特性測試、頻率特性測試、噪聲特性測試等，以及如何通過測試結(jié)果評估器件的性能和質(zhì)量，分析器件存在的問題和缺陷 。

• 可靠性測試：介紹半導(dǎo)體器件的可靠性測試項(xiàng)目和方法，如高溫老化測試、濕度測試、振動(dòng)測試、靜電放電測試等，以及如何通過可靠性測試評估器件在不同工作條件下的穩(wěn)定性和壽命，提高器件的可靠性和質(zhì)量水平 。

技術(shù)與應(yīng)用

• 新型半導(dǎo)體材料與器件：介紹近年來出現(xiàn)的新型半導(dǎo)體材料，如碳化硅、氮化鎵、二維材料等，以及基于這些材料的新型半導(dǎo)體器件的研究進(jìn)展和應(yīng)用前景，如碳化硅功率器件、氮化鎵光電器件、二維材料晶體管等，使學(xué)生了解半導(dǎo)體領(lǐng)域的新發(fā)展動(dòng)態(tài)和趨勢；

• 半導(dǎo)體在集成電路中的應(yīng)用：講解半導(dǎo)體器件在現(xiàn)代集成電路中的核心作用，以及集成電路的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和未來趨勢，包括摩爾定律的演進(jìn)、芯片制造工藝的不斷進(jìn)步、系統(tǒng)級芯片（SoC）、三維集成技術(shù)等，使學(xué)生了解半導(dǎo)體技術(shù)如何推動(dòng)信息技術(shù)的飛速發(fā)展；

• 半導(dǎo)體在其他領(lǐng)域的應(yīng)用：介紹半導(dǎo)體技術(shù)在能源、通信、電力、汽車、航空航天等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，如太陽能電池、半導(dǎo)體激光器、半導(dǎo)體傳感器在環(huán)境監(jiān)測和生物醫(yī)學(xué)檢測中的應(yīng)用、汽車電子中的半導(dǎo)體器件等，拓寬學(xué)生的視野，了解半導(dǎo)體技術(shù)對社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步的重要影響。

根據(jù)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)?zāi)康募罢n程方案進(jìn)行定制化配置