第一篇:物理學(xué)發(fā)展史課程心得
物理學(xué)發(fā)展史課程心得
在物理學(xué)發(fā)展史的課堂上,我了解到的是一個(gè)精簡的物理學(xué)發(fā)展過程,就如視頻《Into the Universe With Stephen Hawking》中所展示的地球發(fā)展歷程,物理學(xué)也是從人類蒙昧無知的開始,一步步實(shí)踐,一點(diǎn)點(diǎn)總結(jié)出來的理論,最終才有現(xiàn)今物理學(xué)的輝煌。
物理學(xué)的先驅(qū)們,以他們的絕倫而又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃枷耄瑸槲覀兊旎铝撕玫拈_始。西方的先哲認(rèn)為宇宙萬物由幾個(gè)簡單的基本元素構(gòu)成;千姿百態(tài)的各種運(yùn)動(dòng)也只是這些元素的量和質(zhì)的變化。這些先進(jìn)思想和他們的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃急娣绞剑瑸楹笫赖淖匀豢茖W(xué)所繼承和發(fā)揚(yáng)。但由于他們的觀察比較粗糙,又缺乏嚴(yán)格的數(shù)學(xué)論證,不免帶有不少的空想和臆測的成分。例如亞里士多德在所著的《物理學(xué)》中就認(rèn)為大地或月下區(qū)域內(nèi)的物體是由土、水、氣、火四元素構(gòu)成;月球以上的天體則由截然不同的第五元素即由純凈的以太構(gòu)成的,它們的天然運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)。在中國,以物理為書名的,見之于三國、西晉時(shí)代會(huì)稽郡處士楊泉的《物理論》,他認(rèn)為氣是“自然之體”,天是回旋運(yùn)轉(zhuǎn)的“元?dú)狻保f物是陰陽二氣的“陶化、播流、氣積”而成。不少中國的先哲認(rèn)為氣或元?dú)馐菢?gòu)成萬物的原始物質(zhì),陰陽二氣的消長是事物運(yùn)動(dòng)變化的原因。也有將“道”視為宇宙的本原及其普遍規(guī)律。這些和西方的觀點(diǎn)頗多相似之處。也都認(rèn)為天、地遵循不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,如《淮南子?天文訓(xùn)》就說:“道始于虛霩,虛霩生宇宙,宇宙生氣,氣有涯垠,清陽者薄靡而為天,重濁者凝滯而為地。”清者上浮,濁者下沉,形成天地之別。
人類對(duì)物理學(xué)的認(rèn)知在經(jīng)歷了如混沌初開的空測和臆想之后,進(jìn)入了經(jīng)典物 理學(xué)的發(fā)展高潮時(shí)期。從古希臘時(shí)代的阿基米德在流體靜力學(xué)和固體的平衡方面取得輝煌成就,到伽利略、牛頓、法拉第,等等諸多偉大的科學(xué)家的努力下,建立了完善的物理學(xué)體系,創(chuàng)造了人類的文明,就像是遠(yuǎn)古時(shí)代的人類學(xué)會(huì)了鉆木取火,熊熊的火種帶來的必然是物理學(xué)的一片輝煌。
20世紀(jì)的物理學(xué)到19世紀(jì)末期,經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)發(fā)展到很完滿的階段,許多物理學(xué)家認(rèn)為物理學(xué)已接近盡頭,以后的工作只是增加有效數(shù)字的位數(shù)。開爾文在19世紀(jì)最后一個(gè)除夕夜的新年祝詞中說:“物理大廈已經(jīng)落成,……動(dòng)力理論確定了熱和光是運(yùn)動(dòng)的兩種方式,現(xiàn)在它的美麗而晴朗的天空出現(xiàn)兩朵烏云,一朵出現(xiàn)在光的波動(dòng)理論,另一朵出現(xiàn)在麥克斯韋和玻耳茲曼的能量均分理論。”前者指的是以太漂移和邁克耳孫-莫雷測量地球?qū)Γń^對(duì)靜止的)以太速度的實(shí)驗(yàn),后者指用能量均分原理不能解釋黑體輻射譜和低溫下固體的比熱。恰恰是這兩個(gè)基本問題和開爾文所忽略的放射性,孕育了20世紀(jì)的物理學(xué)革命。
愛因斯坦于1905年創(chuàng)建了狹義相對(duì)論,又于1915年,創(chuàng)建廣義相對(duì)論,1905年愛因斯坦發(fā)表光量子假設(shè),以光的波粒二象性,解釋了光電效應(yīng);1913年玻爾發(fā)表玻爾氫原子理論,用量子概念準(zhǔn)確地地計(jì)算出氫原子光譜的巴耳末公式,并預(yù)言氫原子存在其他線光譜,后獲證實(shí)。1918年玻爾又提出對(duì)應(yīng)原理,建立了經(jīng)典理論通向量子理論的橋梁;1924年德布羅意提出微觀粒子具有波粒二象性的假設(shè),預(yù)言電子束的衍射作用;1927年海森伯發(fā)表不確定性關(guān)系;1928年發(fā)表相對(duì)論電子波動(dòng)方程,奠定了相對(duì)論性量子理論的基礎(chǔ)。由于一切微觀粒子的運(yùn)動(dòng)都遵循量子力學(xué)規(guī)律,因此它成了研究粒子物理學(xué)、原子核物理學(xué)、原子物理學(xué)、分子物理學(xué)和固體物理學(xué)的理論基礎(chǔ),也是研究分子結(jié)構(gòu)的重要手段,從而發(fā)展了量子化學(xué)這個(gè)化學(xué)新分支。
物理學(xué)的新發(fā)現(xiàn)都必須經(jīng)歷繁復(fù)而艱辛的實(shí)驗(yàn)而得到驗(yàn)證。物理學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué),“實(shí)踐是真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”,物理學(xué)也同樣遵循這一標(biāo)準(zhǔn)。一切假說都必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),必須經(jīng)受住實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。但物理學(xué)也是思辨性很強(qiáng)的科學(xué),從誕生之日起就和哲學(xué)建立了不解之緣。無論是伽利略的相對(duì)性原理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量和能量守恒定律、麥克斯韋方程乃至相對(duì)論、量子力學(xué),無不帶有強(qiáng)烈的、科學(xué)的思辨性。
作為一名通信專業(yè)的學(xué)生,必須在努力學(xué)好基本理論知識(shí)的情況下,還要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能的鍛煉,在實(shí)驗(yàn)中體會(huì)知識(shí)的真諦。同時(shí),永遠(yuǎn)不要忘記學(xué)以致用。物理學(xué)應(yīng)該在人們?nèi)粘I钪械玫綇V泛應(yīng)用,所學(xué)應(yīng)該為提高人們的生活水平服務(wù)。物理學(xué)發(fā)展史也是物理學(xué)在人類社會(huì)的應(yīng)用史,也是人類文明發(fā)展史的一部分,所學(xué)一定不能脫離生活。
第二篇:物理學(xué)概論心得
物理學(xué)概論心得
物電系 物理學(xué) 物理(2)班
2011級(jí) 11110226楊蔚
通過一個(gè)學(xué)期的對(duì)物理學(xué)概論的學(xué)習(xí),使我對(duì)物理學(xué)有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí),了解了物理學(xué)的發(fā)展歷史。
物理學(xué)是研究自然界物質(zhì)結(jié)構(gòu),以及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最基本、最普遍的規(guī)律的一門自然科學(xué)。物理學(xué)的研究方法是觀察、試驗(yàn)、假設(shè)和理論。
物理學(xué)可以分為經(jīng)典物理(19世紀(jì)末以前)與近代物理(19世紀(jì)末至今)。物理學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了3次大的飛躍。第一次是在17、18世紀(jì),主要是牛頓力學(xué)預(yù)熱力學(xué)的建立與發(fā)展;第二次出現(xiàn)在19世紀(jì),主要是建立了經(jīng)典電磁理論,開始了工業(yè)電氣化進(jìn)程;第三次是19世紀(jì)末至20世紀(jì)初,相論與量子力學(xué)的建立。
物理學(xué)的五次理論大綜合:
1、牛頓把物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律概括為三條運(yùn)動(dòng)基本定律和萬有引力定律,建立了一個(gè)完整的力學(xué)理論體系,完成了物理科學(xué)的第一次理論大綜合。
2、19世紀(jì)30到40年代,英國物理學(xué)家焦耳、德國醫(yī)生邁爾等發(fā)現(xiàn)了能量守恒與轉(zhuǎn)化定律,實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)的第二次理論大綜合。
3、1864年英國物理學(xué)家麥克斯韋建立電磁論,實(shí)現(xiàn)了物理科學(xué)的第三次理論大綜合。
4、愛因斯坦分別于1905年和1916年創(chuàng)立的狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論是第五次理論大綜合。
5、1923—1926年德國的海森伯、奧地利的薛定鍔等建立了量子學(xué)體系,完成了第五次大綜合。
一、相對(duì)論
相對(duì)論是現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)之一,它主要是關(guān)于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)與時(shí)間、空間關(guān)系的理論。
1、狹義相對(duì)論的基本假設(shè)
第一,狹義相對(duì)性原理:所有的物理規(guī)律在不同的慣性參照系中是一樣的。第二,光速不變?cè)恚汗庠谡婵罩械膫鞑ニ俣仍谒袇⒄障抵芯嗤?/p>
2、廣義相對(duì)論兩條基本原理
第一,廣義相對(duì)論原理:自然規(guī)律對(duì)于任何參照系而言都應(yīng)具有相同的數(shù)學(xué) 形式。
第二,等效原理:勻加速參照系與均勻引力場中靜止的參照系等效。
二、量子力學(xué)
量子力學(xué)是研究微觀粒子運(yùn)動(dòng)的理論科學(xué)。量子力學(xué)給出了微觀粒子的運(yùn)動(dòng) 規(guī)律,是所有試圖從微觀水平了解物質(zhì)的一切性質(zhì)和現(xiàn)象的必要基礎(chǔ)。
三、物質(zhì)結(jié)構(gòu)
湯姆孫發(fā)現(xiàn)第一個(gè)基本粒子:電子;對(duì)原子的研究,說明了原子具有帶正電的 原子核并具有線性光譜;正電子的發(fā)現(xiàn)及對(duì)粒子內(nèi)部的研究。
第三篇:物理學(xué)實(shí)習(xí)心得
物理師范生實(shí)習(xí)心得體會(huì)
x年x月x日至x月x日,我在海拉爾七中進(jìn)行了為一個(gè)半月的實(shí)習(xí)。在指導(dǎo)老師的幫助下,我較好地完成了教育實(shí)習(xí)任務(wù),實(shí)習(xí)工作得到了較為圓滿的成功。在此期間,我看到了一片未曾接觸的新天地,觸及了未曾涉及的新領(lǐng)域;在此期間,做好每一件事都是我的信念,完成每一項(xiàng)任務(wù)都是我的執(zhí)著;在此期間,竭盡我的心智,細(xì)細(xì)思考,認(rèn)真品味,找尋著我的每一份感想,每一份領(lǐng)悟,思索著我的得與失,進(jìn)行著成長自我的每一步。回味這短暫而充實(shí)快樂的日子,我只是覺得日子真如白駒過隙一般,匆匆滑過指尖,不容我挽留,而我唯一可以做的,唯一可以挽留的是這段日子以來,我心靈的感悟,思想上邁出的幾大步。
一、教學(xué)工作方面
1、聽課 怎樣上好每一節(jié)課,是整個(gè)實(shí)習(xí)過程的重點(diǎn)。剛開始的一個(gè)禮拜的任務(wù)是聽課和自己進(jìn)行試講工作。在這期間我聽了3個(gè)課任老師共8節(jié)課。在聽課前,認(rèn)真閱讀了教材中的相關(guān)章節(jié),如果是習(xí)題課,則事前認(rèn)真做完題目,把做題的思路簡單記下,并內(nèi)心盤算自己講的話會(huì)怎樣講。聽課時(shí),認(rèn)真記好筆記,重點(diǎn)注意老師的上課方式,上課思想及與自己思路不同的部分,同時(shí)注意學(xué)生的反應(yīng),吸收老師的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)簡單記下自己的疑惑,想老師為什么這樣講。
2、備課與上課 一周時(shí)間轉(zhuǎn)眼即逝,在科任指導(dǎo)老師的安排下,我們開始進(jìn)行備課。備課不是簡單地看教材,而是認(rèn)真地梳理教材的內(nèi)容和想方設(shè)法地用自己的語言表述出來。單是這個(gè)重新復(fù)述的過程就已經(jīng)很考驗(yàn)我們的能力。要用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)ㄋ滓锥恼Z言來來描述枯燥的物理知識(shí),頗讓我覺得頭痛。現(xiàn)在普遍實(shí)行了新課標(biāo),教學(xué)有所改變。對(duì)于老師而言,最大的疑惑應(yīng)該是“教師要教到什么程度”。以前作為學(xué)生聽課,目的是學(xué)習(xí)知識(shí);現(xiàn)在作為教師上課,是為了學(xué)生學(xué)習(xí)。目的不一樣,我們的注意點(diǎn)就不一樣。剛看教材的時(shí)候,覺得40分鐘怎么就說一頁書;后來備課,發(fā)現(xiàn)要講解的問題很多,一節(jié)課能說完幾頁書就已經(jīng)很不錯(cuò)了。
或許是知之越多,越是覺得難以著手。由于缺乏經(jīng)驗(yàn),在華南師大的時(shí)候也缺乏必要的訓(xùn)練,我們對(duì)教材的處理、對(duì)講授內(nèi)容的把握做得并不到位。對(duì)于科任指導(dǎo)老師陳文華老師的提示,我像是如獲至寶,盡量根據(jù)陳老師的安排來備課。陳老師對(duì)教案進(jìn)行反復(fù)修改,我也經(jīng)常與另一位數(shù)學(xué)實(shí)習(xí)老師互相提問題,大家都期待真正上課那一刻的到來。帶給我最初、最大的感受是,講臺(tái)下坐著的不再是與我們一起在微格教室訓(xùn)練的同學(xué),而是真正的學(xué)生。他們不會(huì)像自己的同學(xué)那樣隨意附和、快捷地回答我們提出的問題,而是真正地思考和等待著我們的解答。他們?cè)诼牪幻靼椎臅r(shí)候會(huì)突然提問,或者干脆就趴在桌子上看書和睡覺。課堂上若學(xué)生對(duì)我的提問有所反應(yīng)的話,就是對(duì)我最大的回報(bào)。因此,在課堂上必須注意學(xué)生的反應(yīng)。我認(rèn)為,要隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,分析原因,從而改進(jìn)自己的教學(xué)方法和確立教學(xué)內(nèi)容。教師既要講授知識(shí),又要管理課堂紀(jì)律,并且與學(xué)生進(jìn)行個(gè)別交流。剛開始時(shí)因?yàn)樾那樘貏e緊張,經(jīng)驗(yàn)不足和應(yīng)變能力不強(qiáng),課堂出現(xiàn)了“講課重點(diǎn)不突出,教學(xué)思路不流暢,師生配合不夠默契”等問題。針對(duì)出現(xiàn)的問題,陳老師老師會(huì)細(xì)心講解哪些是重點(diǎn),怎樣突破難點(diǎn),怎樣自然過度,并提議要多向經(jīng)驗(yàn)豐富的教師學(xué)習(xí),多研究教材和其他教學(xué)資料,并且面對(duì)面地指出教案的不足以及上課時(shí)存在的缺點(diǎn)。
他態(tài)度溫和,經(jīng)常面帶笑容,即使是批評(píng),我也能欣然接受。過幾次實(shí)戰(zhàn)的磨練,現(xiàn)在的我已經(jīng)基本能夠駕馭課堂,勝任教師的角色了。雖然我還有很多做的不是很好的地方,但這次實(shí)習(xí)真的讓深深的體會(huì)到教師工作的辛勞,也深刻理解了教學(xué)相長的內(nèi)涵,使我的教學(xué)理論變?yōu)榻虒W(xué)實(shí)踐,使虛擬教學(xué)變成真正的面對(duì)面的教學(xué)。要想成為一位優(yōu)秀的教師,不僅要學(xué)識(shí)淵博,其它各方面如語言、表達(dá)方式、心理狀態(tài)以及動(dòng)作神態(tài)等等都是很重要的,站在教育的最前線,真正做到“傳道、授業(yè)、解惑”,是一件任重道遠(yuǎn)的事情,我更加需要不斷努力提高自身的綜合素質(zhì)和教學(xué)水平。
二、班主任工作方面
在班主任日常管理工作中,積極負(fù)責(zé),認(rèn)真到位,事事留心。從早晨的衛(wèi)生監(jiān)督,儀表檢查,作業(yè)上交,早讀到課間紀(jì)律,課間操,課堂紀(jì)律,午休管理,眼保健操,自習(xí)課等等,每樣事物都負(fù)責(zé)到底,細(xì)致監(jiān)督。當(dāng)然,在監(jiān)督他們的同時(shí)不忘結(jié)合他們的個(gè)性特點(diǎn)進(jìn)行思想道德教育,以培養(yǎng)他們正確的學(xué)習(xí)目標(biāo),積極向上的樂觀人生態(tài)度和正確的人生價(jià)值觀。班主任是班級(jí)工作的組織者、管理者和策劃者,也是學(xué)校管理的中間力量和骨干分子,對(duì)良好班風(fēng)和校風(fēng)的形成起到舉足輕重的作用。作為一個(gè)班主任又怎樣使自已的工作上臺(tái)階、上水平、上檔次呢?實(shí)習(xí)期間擔(dān)任班主任工作,我有這樣一個(gè)認(rèn)識(shí),班主任對(duì)學(xué)生的思想教育工作,實(shí)質(zhì)上是一個(gè)與學(xué)生實(shí)行心理溝通的過程,只有真正了解了學(xué)生的內(nèi)心世界,做到有的放矢,方法得當(dāng),才能達(dá)到教師對(duì)學(xué)生的成長提供幫助指導(dǎo)、學(xué)生對(duì)教師的工作給予配合支持的目的,從而收到好的教育效果。下面談?wù)勛约呵泻蠈W(xué)生心理實(shí)際進(jìn)行思想教育工作的一些嘗試下面談?wù)劚救嗽趯?shí)習(xí)班級(jí)工作中的一點(diǎn)體會(huì)。
1、獎(jiǎng)罰適當(dāng)。我知道一個(gè)優(yōu)秀的班主任,時(shí)刻應(yīng)該用“愛”去開啟學(xué)生的心靈,很多時(shí)候我們的一個(gè)笑容,一個(gè)課余誠懇的交談,有時(shí)是一個(gè)眼神,一句鼓勵(lì)的話,都會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生長久的影響,你愛的奉獻(xiàn)會(huì)得到愛的回報(bào),但我們細(xì)想一下,這樣的學(xué)生有多少,真正能感悟到你老師的愛的學(xué)生,絕對(duì)孺子可教也。常有的是你對(duì)他的寬容增加了他的放縱,淡薄了紀(jì)律的約束,這在實(shí)習(xí)中我也是有所體會(huì)的。今天我們面對(duì)的不是幾個(gè)學(xué)生,而是65人的班級(jí),沒有嚴(yán)明的紀(jì)律,如何有良好的班風(fēng)?在我們的教育工作中,懲罰也是教育的一種手段。當(dāng)然,懲罰特別要慎重,我認(rèn)為當(dāng)我們懲罰學(xué)生時(shí),應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面:①首先一定要注意尊重學(xué)生的獨(dú)立人格,保護(hù)好學(xué)生的自信心、自尊心,好的就是好的,錯(cuò)的就是錯(cuò)的,不要一錯(cuò)百錯(cuò),全盤否定;②懲罰的目的是警示學(xué)生什么不可以做,做了會(huì)有什么后果,不是為懲罰而懲罰學(xué)生,而是為教育學(xué)生而懲罰學(xué)生,換句話說,懲罰是手段,教育才是目的。
2、組織開展活動(dòng)的魅力。良好班集體的建設(shè)必須依靠活動(dòng)來實(shí)現(xiàn),活動(dòng)可以產(chǎn)生凝聚力,密切師生關(guān)系,使每個(gè)學(xué)生發(fā)揮主體的積極性,這時(shí)進(jìn)行集體主義教育、健康的競爭心理教育是行之有效的;在我班,凡是學(xué)校組織的活動(dòng),班主任和我都給予高度的重視,小記者的報(bào)名與舞蹈班訓(xùn)練與我都親身參與當(dāng)中,開動(dòng)員大會(huì),一起與學(xué)生訓(xùn)練。告訴他們不用把名次的好壞,放在第一位,只要我們盡力了就行了。心理學(xué)等理論告訴我們:在競賽活動(dòng)中,一個(gè)人的目標(biāo)期望水平不能過高,也不能過低,只有中等水平的期望值才能使參賽者保持最佳的競技狀態(tài),對(duì)于我們每個(gè)同學(xué)來講,活動(dòng)的目的不是拿名次,而是看我們?nèi)绾螌?duì)待競爭,是否有參與意識(shí),是否全身心投入了,是否能做到問心無愧。在活動(dòng)中進(jìn)行教育,同學(xué)們易于接受也能很快轉(zhuǎn)化為行動(dòng)。抓住“活動(dòng)”這個(gè)最佳的教育時(shí)機(jī),精心設(shè)計(jì)教育內(nèi)容,就能收到意想不到的教育效果。
3、主題班會(huì) 在實(shí)習(xí)期間,我一共開了兩次主題班會(huì)。經(jīng)過一天的準(zhǔn)備,我主持了我實(shí)習(xí)的第一次班會(huì),這也是我第一次主持的班會(huì)。這次班會(huì)的主題是“學(xué)習(xí)態(tài)度”。在班會(huì)上,同學(xué)們積極發(fā)言,讓我深深的體會(huì)現(xiàn)在的中學(xué)生已經(jīng)有了很豐富的安全常識(shí)。例如,上體育課的注意事項(xiàng),交通安全,地震、臺(tái)風(fēng)來襲需要注意哪些等等,他們都回答的頭頭是道。這不僅讓學(xué)生自己找出自己的不足以便改正,更讓學(xué)生在學(xué)期初就定下新學(xué)期的大體計(jì)劃,更有目的地進(jìn)行學(xué)習(xí)。這也培養(yǎng)了學(xué)生上講臺(tái)的心態(tài)。雖然沒有每一個(gè)學(xué)生在班會(huì)上都發(fā)言,但是我堅(jiān)信每一個(gè)學(xué)生都有了自己的新的計(jì)劃、新的打算。每一個(gè)學(xué)生都對(duì)上臺(tái)發(fā)言的同學(xué)都深有感受。
4、師生間的關(guān)系 當(dāng)看見那些十六、七歲青春活潑的學(xué)生時(shí),我們都感覺自己似乎時(shí)光倒流回到四年前的高中時(shí)代。高中的學(xué)生還不失去童真,善于思考問題,但是在道德、情感方面還有待發(fā)展。也許我們的年齡與之相近,他們既把我們當(dāng)作老師,還當(dāng)作朋友,許多心里的問題都愿意與我們交流。
三,幾點(diǎn)思考
面對(duì)著真實(shí)的教學(xué)場景,個(gè)人有如下幾點(diǎn)思考:(1)師范院校培養(yǎng)師范生主要關(guān)注學(xué)科知識(shí)的教育和一般教育學(xué)、心理學(xué)知識(shí)的教育,但是卻沒有明確告訴我們應(yīng)該怎樣把學(xué)到的學(xué)科知識(shí)和教育知識(shí)進(jìn)行整合。國外的教師本體知識(shí)研究提出,教師在學(xué)科知識(shí)和教育(課程)知識(shí)的基礎(chǔ)上,會(huì)逐步形成一種特有的學(xué)科教學(xué)知識(shí)。學(xué)科教學(xué)知識(shí)包括對(duì)教學(xué)主題的理解、教學(xué)順序的設(shè)計(jì)、各種教學(xué)策略的使用、多重表征的呈現(xiàn)以及學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的了解。學(xué)科教學(xué)知識(shí)的形成和深化對(duì)教師發(fā)展有不可低估的重要意義。而它的獲得,也就是說,教師專長的獲得至少要有五年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),或10000小時(shí)的課堂教學(xué)時(shí)間。對(duì)于這個(gè)目標(biāo),我們實(shí)習(xí)生無疑有一段很長的路要走(2)對(duì)于教學(xué)的過程,我們都以盡可能有效的邏輯思路來設(shè)計(jì),進(jìn)行的教學(xué)也是以這些線索來聯(lián)系的。隊(duì)員們組織課堂教學(xué)大多以完成教學(xué)目標(biāo)為首要任務(wù),而不是像有教師專長的教師那樣合理性地、隨機(jī)性地根據(jù)與學(xué)生的互動(dòng)來調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。換而言之,隊(duì)員們遵循預(yù)設(shè)主義的線性思路,忽視突發(fā)的提問和意外;有教師專長的教師更多地遵循生成主義的非線性思路,充分利用各種教學(xué)資源。教師的高明之處,似乎不在于他的教學(xué)設(shè)計(jì)是如何地完美,而是他對(duì)教學(xué)過程的有效控制。這真的是值得我們實(shí)習(xí)生細(xì)致觀察和揣摩的地方。(3)奧蘇貝爾認(rèn)為有意義學(xué)習(xí)的建立要滿足三個(gè)條件,除了學(xué)習(xí)內(nèi)容是有邏輯意義的,還要求學(xué)習(xí)者能夠聯(lián)系新舊知識(shí)和對(duì)學(xué)習(xí)具有有意義學(xué)習(xí)的心向和強(qiáng)烈動(dòng)機(jī)。有些隊(duì)員在做個(gè)別輔導(dǎo)時(shí)發(fā)現(xiàn),個(gè)別學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)存在認(rèn)知困難;這既有原理性的認(rèn)知困難,也有符號(hào)性的認(rèn)知困難。習(xí)以為常的有價(jià)值的知識(shí)是高度形式化和價(jià)值無涉的,而且可能遠(yuǎn)離學(xué)生的生活。我們存在著疑問,學(xué)科教育原本應(yīng)是學(xué)生對(duì)知識(shí)的享有,但是現(xiàn)在卻無可奈何地淪為對(duì)知識(shí)的占有,而且還是粗淺的占有。教育應(yīng)該要怎么樣做才能讓學(xué)生明白知識(shí)的價(jià)值,思考和敬畏自己的生命,乃至于滿含詩意地發(fā)展?這應(yīng)該是我們教育工作者一直思考的問題。現(xiàn)在,實(shí)習(xí)結(jié)束了。
通過這次實(shí)習(xí),讓我了解了教師的偉大,教師工作的神在,實(shí)習(xí)結(jié)束了。通過這次實(shí)習(xí),讓我了解了教師的偉大,教師工作的神圣,他真的是人類靈魂的工程師,教師的工作不僅僅是“傳道、授業(yè)、解惑”,而是要發(fā)自內(nèi)心的關(guān)心愛護(hù)學(xué)生,幫助他們成長。在教授他們知識(shí)的同時(shí),更重要的是教他們?nèi)绾巫鋈耍@才是教師工作最偉大的意義所在!
第四篇:固體物理學(xué)課程教學(xué)大綱
《固體物理學(xué)》課程教學(xué)大綱
一、課程說明
(一)課程名稱、所屬專業(yè)、課程性質(zhì)、學(xué)分;
《固體物理學(xué)》是物理學(xué)院的主干基礎(chǔ)課之一,是針對(duì)微電子專業(yè)的本科生開設(shè)于二年級(jí)的第二學(xué)期的專業(yè)基礎(chǔ)課,4個(gè)學(xué)分,課堂講授72學(xué)時(shí)。
(二)課程簡介、目標(biāo)與任務(wù);
固體物理學(xué)是研究固體物質(zhì)的物理性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)、構(gòu)成物質(zhì)的各種粒子的運(yùn)動(dòng)形態(tài),及其相互關(guān)系的科學(xué)。它是物理學(xué)中內(nèi)容極豐富、應(yīng)用極廣泛的分支學(xué)科,同時(shí)也是微電子專業(yè)本科生學(xué)習(xí)《半導(dǎo)體物理學(xué)》、《半導(dǎo)體材料》和《固體電子器件》等后續(xù)課程的基礎(chǔ)。
本課程以點(diǎn)陣及晶體對(duì)稱性為主線,以周期結(jié)構(gòu)中的波動(dòng)問題貫穿固體物理的整個(gè)教學(xué)內(nèi)容。掌握包括對(duì)點(diǎn)陣及晶體對(duì)稱性的定義、表征和檢測,以及在晶體中物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在掌握知識(shí)架構(gòu)的同時(shí),對(duì)固體物理中處理多體問題的方法及其局限性有所了解,并了解一些重要概念的實(shí)驗(yàn)探測。
(三)先修課程要求,與先修課與后續(xù)相關(guān)課程之間的邏輯關(guān)系和內(nèi)容銜接; 先修課程要求:《力學(xué)》《量子物理》《熱學(xué)》《熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理》 先修課與后續(xù)相關(guān)課程之間的邏輯關(guān)系和內(nèi)容銜接:
《力學(xué)》中的處理物體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,尤其是振動(dòng)與波動(dòng)內(nèi)容,是本課程第四章結(jié)合周期性晶體結(jié)構(gòu)推演格波性質(zhì)的基礎(chǔ)。
《量子力學(xué)》或《量子物理》中的升降算符與諧振子的能量量子化,是提出聲子(晶格振動(dòng)的能量量子)的理論基礎(chǔ)。
《量子力學(xué)》或《量子物理》中關(guān)于散射態(tài)的處理,如直角勢壘和直角勢阱的散射態(tài),是學(xué)習(xí)電子聲子散射和電子雜質(zhì)散射的理論基礎(chǔ),也是學(xué)習(xí)電子在周期性勢場下行為的基礎(chǔ)。
《量子力學(xué)》或《量子物理》中關(guān)于束縛態(tài)的處理,是本課程第八章學(xué)習(xí)非本征半導(dǎo)體的理論基礎(chǔ)。
《原子物理學(xué)》或《量子物理》中類氫原子的量子理論基礎(chǔ),原子的殼層結(jié)構(gòu),電子的自旋,是本課程第三章學(xué)習(xí)晶體結(jié)合的理論基礎(chǔ)。
《熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理》和《熱學(xué)》的基本原理,氣體分子動(dòng)理論,能量均分定理,內(nèi)能和熱容,平衡態(tài)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,是學(xué)習(xí)本課程第五章聲子熱學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)。
《熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理》和《熱學(xué)》中近獨(dú)立粒子的最概然分布,是學(xué)習(xí)第六章自由電子費(fèi)米氣體的理論基礎(chǔ)。
(四)教材與主要參考書。
本課程的教材采用國際上知名的基特爾的《固體物理學(xué)導(dǎo)論(第八版)》,此教材已在全球100多個(gè)國家和地區(qū)的高等院校中采用。本科階段主要講授該書的前九章,這部 分內(nèi)容已涵蓋了教育部關(guān)于本課程的基本要求。課程講授過程中,每章結(jié)束后要為學(xué)生上一次習(xí)題課,以加深學(xué)生對(duì)基本物理概論的理解。同時(shí)每章都為學(xué)生留適量習(xí)題供學(xué)生選作。主要參考書:
劉友之 《固體物理習(xí)題指導(dǎo)書》 黃昆 《固體物理學(xué)》
Ashcroft/Mermin 《Solide state physics》英文教材
二、課程內(nèi)容與安排
緒論
第一章 晶體結(jié)構(gòu)
第一節(jié) 原子的周期性陣列 第二節(jié) 晶格的基本類型 第三節(jié) 晶面指數(shù)系統(tǒng) 第四節(jié) 簡單晶體結(jié)構(gòu) 第二章 晶體衍射和倒格子
第一節(jié) 晶體衍射 第二節(jié) 散射波振幅 第三節(jié) 布里淵區(qū)
第四節(jié) 結(jié)構(gòu)基元的傅里葉分析 第三章 晶體結(jié)合與彈性常量
第一節(jié) 晶體結(jié)合的基本形式
第二節(jié) 惰性元素晶體(分子晶體)第三節(jié) 離子晶體 第四節(jié) 共價(jià)晶體 第四章 聲子(I):晶格振動(dòng)
第一節(jié) 單原子結(jié)構(gòu)基元情況下的晶格振動(dòng) 第二節(jié) 基元中含有兩個(gè)原子的情況 第三節(jié) 彈性波的量子化 第四節(jié) 聲子動(dòng)量
第五節(jié) 聲子引起的非彈性散射 第五章 聲子(II):熱學(xué)性質(zhì)
第一節(jié) 聲子比熱容
第二節(jié) 非諧晶體相互作用 第三節(jié) 導(dǎo)熱性 第六章 自由電子費(fèi)米氣
第一節(jié) 自由電子費(fèi)米氣的物理模型 第二節(jié) 能級(jí)和軌道 第三節(jié) 電子氣的比熱容 第四節(jié) 電導(dǎo)率和歐姆定律
第五節(jié) 電子在外加磁場中的運(yùn)動(dòng) 第六節(jié) 金屬熱導(dǎo)率 第七章 能帶
第一節(jié)近自由電子模型 第二節(jié) 布洛赫定理
第三節(jié) 克勒尼希-彭尼模型
第四節(jié) 電子在周期性勢場中的波動(dòng)方程 第五節(jié) 能帶圖示法 第六節(jié) 金屬與絕緣體 第八章 半導(dǎo)體晶體
第一節(jié) 運(yùn)動(dòng)方程 第二節(jié) 有效質(zhì)量 第三節(jié) 回旋共振
第四節(jié) 本征載流子濃度 第五節(jié) 雜質(zhì)導(dǎo)電性 第九章 費(fèi)米面和金屬
第一節(jié) 費(fèi)米面構(gòu)圖法
第二節(jié) 電子在恒定磁場下的運(yùn)動(dòng)軌道 第三節(jié) 等能面與軌道密度 第四節(jié) 緊束縛近似
第五節(jié) 費(fèi)米面研究中的實(shí)驗(yàn)方法
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
采用以課堂講授為主、結(jié)合習(xí)題討論和隨堂提問的方法,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真聽講及課后復(fù)習(xí)整理。學(xué)時(shí)分配如下:
緒論(2學(xué)時(shí))第一章(6學(xué)時(shí))第二章(6學(xué)時(shí))第三章(6學(xué)時(shí))第四章(8學(xué)時(shí))第五章(8學(xué)時(shí))第六章(10學(xué)時(shí))第七章(10學(xué)時(shí))第八章(8學(xué)時(shí))第九章(8學(xué)時(shí))
(二)內(nèi)容及基本要求 主要內(nèi)容:
緒論: 固體物理的發(fā)展,在微電子與固體電子學(xué)科基礎(chǔ)理論中的重要地位,參考書目
第一章:晶體空間對(duì)稱性的描述方法,基本的晶體結(jié)構(gòu),晶面指數(shù),布喇菲點(diǎn)陣類型,對(duì)稱操作
第二章:倒格子與倒格子矢量,倒格子矢量與晶面指數(shù)的關(guān)系,布拉格定理與勞 埃衍射條件,布里淵區(qū),X射線實(shí)驗(yàn)方法,基元的集合結(jié)構(gòu)因子。
第三章:晶體結(jié)合的基本形式,內(nèi)聚能,范德瓦爾斯相互作用,離子晶體的嗎德隆能,晶體平衡最近鄰距離。
第四章:格波與聲子,晶體振動(dòng)的色散關(guān)系,第一布里淵區(qū),聲學(xué)支與光學(xué)支。第五章:模式密度,描述晶體熱容的兩種模型:愛因斯坦模型與德拜模型,非簡諧效應(yīng),熱膨脹
第六章:自由電子理論的物理模型,費(fèi)米狄拉克統(tǒng)計(jì)規(guī)律,自由電子的狀態(tài)密度,自由電子在基態(tài)下的性質(zhì),自由電子氣體的熱學(xué)性質(zhì),金屬電導(dǎo)率與熱導(dǎo)率。第七章:布洛赫定理,周期性勢場中的電子波動(dòng)方程,弱周期性勢場中電子的行為,能隙的產(chǎn)生,能帶的構(gòu)圖方法,從能帶理論理解金屬與絕緣體
第八章: 準(zhǔn)經(jīng)典近似,布洛赫電子在外加電磁場中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,空穴,電子和空穴在恒定電場下的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng),有效質(zhì)量,回旋共振,本征載流子濃度。
第九章:費(fèi)米面,費(fèi)米面構(gòu)圖法,緊束縛近似,磁場中的軌道量子化,德哈斯-范阿爾芬效應(yīng)。
【重點(diǎn)掌握】:晶體空間對(duì)稱性的描述方法,基本的晶體結(jié)構(gòu),倒格子與倒格子矢量,布拉格定理與勞埃衍射條件,布里淵區(qū),晶體結(jié)合的基本形式,格波與聲子,描述晶體熱容的兩種模型:愛因斯坦模型與德拜模型,自由電子理論的物理模型,布洛赫定理,周期性勢場中的電子波動(dòng)方程,有效質(zhì)量,緊束縛近似。
【掌握】:晶面指數(shù),布喇菲點(diǎn)陣類型,對(duì)稱操作,內(nèi)聚能,范德瓦爾斯相互作用,離子晶體的嗎德隆能,第一布里淵區(qū),聲學(xué)支與光學(xué)支,費(fèi)米面,費(fèi)米面構(gòu)圖法,緊束縛近似,磁場中的軌道量子化,德哈斯-范阿爾芬效應(yīng),準(zhǔn)經(jīng)典近似,布洛赫電子在外加電磁場中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,空穴,電子和空穴在恒定電場下的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)。
【了解】: 非簡諧效應(yīng),熱膨脹,回旋共振,電子和空穴在恒定電場下的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng),本征載流子濃度,磁場中的軌道量子化,德哈斯-范阿爾芬效應(yīng)。
【難點(diǎn)】:倒格子與倒格子矢量,格波與聲子,自由電子理論的物理模型,布洛赫定理,緊束縛近似,制定人:范小龍
審定人: 批準(zhǔn)人:
日 期:2016年6月27日
第五篇:《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程教學(xué)大綱
《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程教學(xué)大綱
一、課程說明
(一)課程名稱:《半導(dǎo)體物理學(xué)》
所屬專業(yè):物理學(xué)(電子材料和器件工程方向)
課程性質(zhì):專業(yè)課
學(xué) 分:4學(xué)分
(二)課程簡介、目標(biāo)與任務(wù):
《半導(dǎo)體物理學(xué)》是物理學(xué)專業(yè)(電子材料和器件工程方向)本科生的一門必修課程。通過學(xué)習(xí)本課程,使學(xué)生掌握半導(dǎo)體物理學(xué)中的基本概念、基本理論和基本規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生分析和應(yīng)用半導(dǎo)體各種物理效應(yīng)解決實(shí)際問題的能力,同時(shí)為后繼課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
本課程的任務(wù)是從微觀上解釋發(fā)生在半導(dǎo)體中的宏觀物理現(xiàn)象,研究并揭示微觀機(jī)理;重點(diǎn)學(xué)習(xí)半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)及載流子的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律,學(xué)習(xí)半導(dǎo)體中載流子的輸運(yùn)理論及相關(guān)規(guī)律;學(xué)習(xí)載流子在輸運(yùn)過程中所發(fā)生的宏觀物理現(xiàn)象;學(xué)習(xí)半導(dǎo)體的基本結(jié)構(gòu)及其表面、界面問題。
(三)先修課程要求,與先修課與后續(xù)相關(guān)課程之間的邏輯關(guān)系和內(nèi)容銜接:
本課程的先修課程包括熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、量子力學(xué)和固體物理學(xué),學(xué)生應(yīng)掌握這些先修課程中必要的知識(shí)。通過本課程的學(xué)習(xí)為后繼《半導(dǎo)體器件》、《晶體管原理》等課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
(四)教材與主要參考書:
[1]劉恩科,朱秉升,羅晉生.半導(dǎo)體物理學(xué)(第7版)[M].北京:電子工業(yè)出版社.2011.[2]黃昆,謝希德.半導(dǎo)體物理學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社.2012.[3]葉良修.半導(dǎo)體物理學(xué)(第2版)[M].上冊(cè).北京:高等教育出版社.2007.[4]S.M.Sze, Physics of Semiconductor Devices(2nd ed.), Wiley, New York, 2006.二、課程內(nèi)容與安排
第一章 半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)
第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第六節(jié)
半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)和結(jié)合性質(zhì) 半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)和能帶
半導(dǎo)體中電子的運(yùn)動(dòng) 有效質(zhì)量 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu) 空穴 回旋共振
硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu) 第七節(jié) 第八節(jié) 第九節(jié) 第十節(jié) III-V族化合物半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu) II-VI族化合物半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu) Si1-xGex合金的能帶 寬禁帶半導(dǎo)體材料
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
課堂講授,大約8-10學(xué)時(shí)。限于學(xué)時(shí),第8-10節(jié)可不講授,學(xué)生可自學(xué)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章將先修課程《固體物理學(xué)》中所學(xué)的晶體結(jié)構(gòu)、單電子近似和能帶的知識(shí)應(yīng)用到半導(dǎo)體中,要求深入理解并重點(diǎn)掌握半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)(導(dǎo)帶、價(jià)帶、禁帶及其寬度);掌握有效質(zhì)量、空穴的概念以及硅和砷化鎵的能帶結(jié)構(gòu);了解回旋共振實(shí)驗(yàn)的目的、意義和原理。
本章的重點(diǎn)包括單電子近似,半導(dǎo)體的導(dǎo)帶、價(jià)帶、禁帶及其寬度,有效質(zhì)量,空穴,硅、砷化鎵的能帶結(jié)構(gòu)。難點(diǎn)為能帶論,硅、砷化鎵能帶結(jié)構(gòu),有效質(zhì)量。第二章 半導(dǎo)體中雜質(zhì)和缺陷能級(jí)
第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級(jí) III-V族化合物中的雜質(zhì)能級(jí)
氮化鎵、氮化鋁、氮化硅中的雜質(zhì)能級(jí) 缺陷、位錯(cuò)能級(jí)
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
課堂講授,大約3-4學(xué)時(shí)。限于學(xué)時(shí),第3節(jié)可不講授,學(xué)生可自學(xué)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章主要介紹在常見半導(dǎo)體的禁帶中引入雜質(zhì)和缺陷能級(jí)的實(shí)驗(yàn)觀測結(jié)果。要求學(xué)生根據(jù)所引入的雜質(zhì)能級(jí)情況,理解雜質(zhì)的性質(zhì)和作用,分清淺能級(jí)雜質(zhì)和深能級(jí)雜質(zhì);重點(diǎn)掌握施主雜質(zhì)和n型半導(dǎo)體、受主雜質(zhì)和p型半導(dǎo)體的概念;掌握雜質(zhì)電離、電離能、雜質(zhì)補(bǔ)償、雜質(zhì)濃度的概念,了解缺陷、位錯(cuò)能級(jí)的特點(diǎn)和作用。
本章的重點(diǎn)包括施主雜質(zhì)和施主能級(jí),受主雜質(zhì)和受主能級(jí),淺能級(jí)雜質(zhì)和深能級(jí)雜質(zhì),n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體,雜質(zhì)補(bǔ)償作用等。難點(diǎn)為雜質(zhì)能級(jí),雜質(zhì)電離過程。第三章 半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布
第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第六節(jié) 第七節(jié) 狀態(tài)密度
費(fèi)米能級(jí)和載流子的統(tǒng)計(jì)分布 本征半導(dǎo)體的載流子濃度 雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度 一般情況下的載流子統(tǒng)計(jì)分布 簡并半導(dǎo)體
電子占據(jù)雜質(zhì)能級(jí)的概率
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配 課堂講授,大約8-10學(xué)時(shí)。限于學(xué)時(shí),第7節(jié)可不講授,學(xué)生可自學(xué)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章主要討論半導(dǎo)體中載流子濃度隨溫度的變化規(guī)律,解決如何計(jì)算一定溫度下半導(dǎo)體中熱平衡載流子濃度的問題。通過本章的學(xué)習(xí),要求掌握狀態(tài)密度、費(fèi)米分布和玻爾茲曼分布、費(fèi)米能級(jí)、導(dǎo)帶和價(jià)帶有效狀態(tài)密度的概念;重點(diǎn)掌握應(yīng)用電中性條件和電中性方程,推導(dǎo)本征半導(dǎo)體的載流子濃度,計(jì)算在各種不同雜質(zhì)濃度和溫度下雜質(zhì)半導(dǎo)體的的費(fèi)米能級(jí)位置和載流子濃度;掌握非簡并半導(dǎo)體和簡并半導(dǎo)體的概念以及簡并化條件。
本章重點(diǎn)包括波矢空間的量子態(tài)分布、半導(dǎo)體導(dǎo)帶底、價(jià)帶頂附近的狀態(tài)密度計(jì)算,費(fèi)米分布函數(shù)和玻耳茲曼分布函數(shù)及其物理意義,本征半導(dǎo)體、雜質(zhì)半導(dǎo)體載流子濃度的計(jì)算。難點(diǎn)為半導(dǎo)體導(dǎo)帶底、價(jià)帶頂附近的狀態(tài)密度計(jì)算,費(fèi)米能級(jí)和載流子的統(tǒng)計(jì)分布,雜質(zhì)半導(dǎo)體載流子濃度的計(jì)算。第四章 半導(dǎo)體的導(dǎo)電性
第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第六節(jié) 第七節(jié) 載流子的漂移運(yùn)動(dòng)和遷移率 載流子的散射
遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系 電阻率及其與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系 玻耳茲曼方程、電導(dǎo)率的統(tǒng)計(jì)理論 強(qiáng)電場下的效應(yīng)、熱載流子 多能谷散射、耿氏效應(yīng)
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
課堂講授,大約7-8學(xué)時(shí)。限于學(xué)時(shí),第5節(jié)可不講授,學(xué)生可自學(xué)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章主要討論載流子在外加電場作用下的漂移運(yùn)動(dòng),討論半導(dǎo)體的遷移率、電導(dǎo)率隨溫度和雜質(zhì)濃度的變化規(guī)律。要求重點(diǎn)掌握遷移率的概念;掌握電離雜質(zhì)散射、晶格振動(dòng)散射的機(jī)理、散射幾率與雜質(zhì)濃度及溫度的關(guān)系;掌握遷移率、電導(dǎo)率(電阻率)與雜質(zhì)濃度及溫度的關(guān)系;了解強(qiáng)電場效應(yīng)以及砷化鎵的負(fù)微分電導(dǎo)、耿氏效應(yīng)。
本章重點(diǎn)包括電導(dǎo)率、遷移率概念及相互關(guān)系,遷移率、電阻率隨溫度和雜質(zhì)濃度的變化規(guī)律,強(qiáng)電場效應(yīng)。難點(diǎn)為載流子的散射機(jī)構(gòu),電導(dǎo)率與遷移率的關(guān)系,強(qiáng)電場效應(yīng)。
第五章 非平衡載流子
第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第六節(jié) 第七節(jié) 第八節(jié) 第九節(jié)
非平衡載流子的注入與復(fù)合 非平衡載流子的壽命 準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí) 復(fù)合理論 陷阱效應(yīng)
載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)
載流子的漂移運(yùn)動(dòng),愛因斯坦關(guān)系式 連續(xù)性方程式
硅的少數(shù)載流子壽命與擴(kuò)散長度
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
課堂講授,大約10學(xué)時(shí)。限于學(xué)時(shí),第9節(jié)可不講授,學(xué)生可自學(xué)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章主要討論非平衡載流子的產(chǎn)生、復(fù)合及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通過學(xué)習(xí),要求掌握非平衡載流子的產(chǎn)生、壽命、復(fù)合及其復(fù)合機(jī)構(gòu),準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí),陷阱效應(yīng),載流子的漂移和擴(kuò)散等概念;掌握非平衡載流子的復(fù)合理論;了解愛因斯坦關(guān)系;理解并靈活應(yīng)用電流密度方程和連續(xù)性方程。
本章重點(diǎn)包括非平衡載流子的產(chǎn)生、復(fù)合,非平衡載流子壽命,載流子的擴(kuò)散和漂移運(yùn)動(dòng),連續(xù)性方程運(yùn)用等。難點(diǎn)為復(fù)合理論,愛因斯坦關(guān)系,連續(xù)性方程的應(yīng)用。第六章 pn結(jié)
第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) pn結(jié)及其能帶圖 pn結(jié)電流電壓特性 pn結(jié)電容 pn結(jié)擊穿 pn結(jié)隧道效應(yīng)
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
課堂講授,大約6-7學(xué)時(shí)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章主要討論pn結(jié)的性質(zhì)。通過學(xué)習(xí)要求掌握pn結(jié)的物理特性、能帶結(jié)構(gòu)以及接觸電勢差的計(jì)算;掌握I-V特性、結(jié)電容的推導(dǎo);了解pn結(jié)的擊穿機(jī)制和隧道效應(yīng)。
本章重點(diǎn)包括空間電荷區(qū),pn結(jié)接觸電勢差,載流子分布,I-V特性,結(jié)電容,擊穿機(jī)制,隧道效應(yīng)等。難點(diǎn)為I-V特性,結(jié)電容。第七章 金屬和半導(dǎo)體的接觸
第一節(jié) 金屬半導(dǎo)體接觸及其能級(jí)圖 第二節(jié) 金屬半導(dǎo)體接觸整流理論 第三節(jié) 少數(shù)載流子的注入和歐姆接觸
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
課堂講授,大約3-4學(xué)時(shí)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章主要討論金屬半導(dǎo)體接觸。通過本章學(xué)習(xí),要求掌握理想和實(shí)際的金-半接觸的能帶圖;對(duì)其電流傳輸理論的幾種模型的建立、表達(dá)式的推導(dǎo)和應(yīng)用有所了解;掌握實(shí)現(xiàn)良好歐姆接觸和整流接觸的原理和方法。
本章的重點(diǎn)包括金屬和半導(dǎo)體接觸的能帶彎曲過程分析及簡圖畫法。難點(diǎn)為金屬和半導(dǎo)體接觸的能帶彎曲過程分析,熱電子發(fā)射理論。第八章 半導(dǎo)體表面與MIS結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第六節(jié) 表面態(tài)
表面電場效應(yīng)
MIS結(jié)構(gòu)的C-V特性 硅-二氧化硅系統(tǒng)的性質(zhì) 表面電導(dǎo)及遷移率
表面電場對(duì)pn結(jié)特性的影響
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
課堂講授,大約4學(xué)時(shí)。限于學(xué)時(shí),第5、6節(jié)可不講授,學(xué)生可自學(xué)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章主要討論半導(dǎo)體的表面現(xiàn)象及其相關(guān)的理論,側(cè)重于實(shí)際的半導(dǎo)體表面。通過學(xué)習(xí),要求學(xué)生了解表面狀態(tài);掌握理想MIS結(jié)構(gòu)的表面電場效應(yīng)、電容電壓特性;學(xué)會(huì)對(duì)實(shí)際MIS結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的各種情況進(jìn)行分析;掌握如何用C-V法來研究半導(dǎo)體的表面狀況;了解Si-SiO2系統(tǒng)的性質(zhì)。
本章的重點(diǎn)包括半導(dǎo)體表面電場效應(yīng),MIS結(jié)構(gòu)的C-V特性。難點(diǎn)為Si-SiO2系統(tǒng)的性質(zhì)。
第九章 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)
第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第六節(jié) 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)及其能帶圖
半導(dǎo)體異質(zhì)pn結(jié)的電流電壓特性及注入特性 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)量子阱結(jié)構(gòu)及其電子能態(tài)與特性 半導(dǎo)體應(yīng)變異質(zhì)結(jié)構(gòu) GaN基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu) 半導(dǎo)體超晶格
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
課堂講授,大約5-6學(xué)時(shí)。限于學(xué)時(shí),第4-5節(jié)可不講授,學(xué)生可自學(xué)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章主要討論半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)、異質(zhì)pn結(jié)的I-V特性與注入特性及各種半導(dǎo)體量子阱結(jié)構(gòu)及其電子能態(tài)等。通過學(xué)習(xí)要求學(xué)生重點(diǎn)掌握各種理想異質(zhì)結(jié)能帶結(jié)構(gòu)及其畫法;了解異質(zhì)pn結(jié)的I-V特性和注入特性;了解異質(zhì)結(jié)幾種電流傳輸模型和重要應(yīng)用;了解異質(zhì)結(jié)的調(diào)制摻雜、高遷移率特性、二維電子氣、應(yīng)變異質(zhì)結(jié)、半導(dǎo)體量子阱和超晶格在現(xiàn)代半導(dǎo)體器件中的應(yīng)用。
本章的重點(diǎn)是理想異質(zhì)結(jié)能帶結(jié)構(gòu)及其畫法,半導(dǎo)體量子阱和超晶格結(jié)構(gòu)的特性及其在現(xiàn)代半導(dǎo)體器件中的應(yīng)用。難點(diǎn)為異質(zhì)結(jié)能帶圖的畫法。第十章 半導(dǎo)體的光學(xué)性質(zhì)和光電與發(fā)光現(xiàn)象
第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第六節(jié) 第七節(jié)
半導(dǎo)體的光學(xué)常數(shù) 半導(dǎo)體的光吸收 半導(dǎo)體的光電導(dǎo)
半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng) 半導(dǎo)體發(fā)光 半導(dǎo)體激光
半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)在光電子器件中的應(yīng)用
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
課堂講授,大約7-8學(xué)時(shí)。限于學(xué)時(shí),第6、7節(jié)可不講授,學(xué)生可自學(xué)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章主要討論光和半導(dǎo)體相互作用的一般規(guī)律,重點(diǎn)討論光的吸收、光電導(dǎo)和發(fā)光等效應(yīng)。通過學(xué)習(xí),要求學(xué)生重點(diǎn)掌握半導(dǎo)體的光吸收和光電導(dǎo)特性;掌握光生伏特效應(yīng)和太陽電池、半導(dǎo)體發(fā)光和LED的機(jī)理及其應(yīng)用;了解各種光敏器件和半導(dǎo)體激光器等。
本章的重點(diǎn)包括半導(dǎo)體的光吸收及發(fā)光現(xiàn)象,半導(dǎo)體光電導(dǎo),光生伏特效應(yīng),半導(dǎo)體激光等。難點(diǎn)為光電導(dǎo)效應(yīng),電致發(fā)光機(jī)構(gòu)。
第十一章 半導(dǎo)體的熱電性質(zhì)
第一節(jié) 熱電效應(yīng)的一般描述 第二節(jié) 半導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢率 第三節(jié) 半導(dǎo)體的珀?duì)柼?yīng) 第四節(jié) 半導(dǎo)體的湯姆遜效應(yīng) 第五節(jié) 半導(dǎo)體的熱導(dǎo)率 第六節(jié) 半導(dǎo)體熱電效應(yīng)的應(yīng)用
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
限于學(xué)時(shí),本章可不講授,學(xué)生可自學(xué)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章主要討論由溫度梯度及電流同時(shí)存在時(shí)引起的現(xiàn)象,介紹產(chǎn)生這些現(xiàn)象的物理機(jī)理。通過學(xué)習(xí),要求了解半導(dǎo)體的熱電效應(yīng)的種類、應(yīng)用和物理機(jī)制;掌握半導(dǎo)體溫差電動(dòng)勢率的計(jì)算和影響因素。
本章的重點(diǎn)包括塞貝克效應(yīng),珀?duì)柼?yīng),湯姆遜效應(yīng),開耳芬關(guān)系,溫差電動(dòng)勢率和熱導(dǎo)率。難點(diǎn)為溫差電動(dòng)勢率。第十二章 半導(dǎo)體磁和壓阻效應(yīng)
第一節(jié) 霍耳效應(yīng) 第二節(jié) 磁阻效應(yīng) 第三節(jié) 磁光效應(yīng) 第四節(jié) 量子化霍耳效應(yīng) 第五節(jié) 熱磁效應(yīng) 第六節(jié) 光磁電效應(yīng) 第七節(jié) 壓阻效應(yīng)
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
課堂講授,大約3學(xué)時(shí)。限于學(xué)時(shí),第3-7節(jié)可不講授,學(xué)生可自學(xué)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章扼要講述半導(dǎo)體在磁場中發(fā)生的各種效應(yīng)以及對(duì)半導(dǎo)體施加壓力時(shí)產(chǎn)生的壓阻效應(yīng)。通過學(xué)習(xí),要求掌握半導(dǎo)體霍耳效應(yīng)物理機(jī)制和應(yīng)用;了解磁阻效應(yīng)、磁光效應(yīng)、量子化霍耳效應(yīng)、熱磁效應(yīng)、光磁電效應(yīng)、壓阻效應(yīng)等。
本章重點(diǎn)包括霍耳效應(yīng),磁阻效應(yīng),熱磁效應(yīng),光磁電效應(yīng),壓阻效應(yīng)。難點(diǎn)為量子化霍耳效應(yīng)。
第十三章 非晶態(tài)半導(dǎo)體
第一節(jié) 非晶態(tài)半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 非晶態(tài)半導(dǎo)體中的電子態(tài)
第三節(jié) 非晶態(tài)半導(dǎo)體中的缺陷、隙態(tài)與摻雜效應(yīng) 第四節(jié) 非晶態(tài)半導(dǎo)體中的電學(xué)性質(zhì) 第五節(jié) 非晶態(tài)半導(dǎo)體中的光學(xué)性質(zhì) 第六節(jié) a-Si:H的pn結(jié)與金-半接觸特性
(一)教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配
限于學(xué)時(shí),本章可不講授,學(xué)生可自學(xué)。
(二)內(nèi)容及基本要求
本章主要討論非晶態(tài)半導(dǎo)體的基本特性。通過學(xué)習(xí)要求了解非晶態(tài)半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)、電子態(tài)的特征,理解遷移率邊、帶隙態(tài)與摻雜效應(yīng)的物理意義;掌握非晶態(tài)半導(dǎo)體光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)的特點(diǎn)以及應(yīng)用。
本章的重點(diǎn)包括非晶態(tài)半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu),遷移率邊,帶隙態(tài)與摻雜效應(yīng),非晶態(tài)半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制和光電導(dǎo),SW效應(yīng)等。難點(diǎn)為非晶態(tài)半導(dǎo)體的遷移率邊,帶隙態(tài)與摻雜效應(yīng)。
制定人:賀德衍
審定人: 批準(zhǔn)人: 日 期: