FM-半导体元件物理
教师: 施敏

2018/01/30 ~ 2020/12/31
8小时/8周 (已经开始)

概要

随到随学!Let's have fun with this MOOC:半导体元件物理!

(本课程视频、讲义随时开放,课程中无授课教师与助教参与,也不开放测验、讨论区、与证书等功能。)

金属-氧化物-半导体场效电晶体(MOSFET)及非挥发性半导体记忆体(NVSM)是积体电路中最重要的二种元件,也是支撑微电子产业的两大支柱。本课程的内容由浅而深循序渐进,从基础的物理和电容器结构的基本运作,接续讨论MOSFET及NVSM之结构与操作,可让修课的学生一窥半导体最重要元件的奥妙。

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课程目标

透过学习本课程,学生可对以下概念有基本了解:

1. 半导体物理(Semiconductor Physics)
2. p-n接面的概念(p-n Junction)
3. 金氧半电容(MOS Capacitor)
4. 金氧半场效电晶体(MOSFET)
5. 非挥发性半导体记忆体(Non-Volatile Semiconductor Memory, NVSM)

学生在学习完这门课程之后,能够继续阅读其他半导体相关书目,以及对半导体进行深入研究。

授课教师

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你可能不认识施敏,但你生活中所使用的 3C、电器或机械都有他的发明--非挥发性半导体记忆体(non-volatile semiconductor memory)——因为此发明的诞生,让电器的电源关闭后,其资讯储存内容不会消失,使得手机、平板电脑、相机、汽车、GPS等所有电器有了突破性的发展。

施敏教授于国立台湾大学取得学士学位,随后分别于华盛顿大学以及史丹佛大学取得电机工程的硕士以及博士学位。施敏教授曾于英国剑桥大学、香港大学与史丹佛大学等学术机构担任客座教授,目前为国立交通大学荣誉讲座教授。

施敏教授曾撰写或合著了250篇技术论文,以及16本书籍。他的著作「半导体器件的物理学」(Wiley出版社1969年出版, 1981年第二版,2007年第三版)是当代工程以及应用科学领域中,被引用最多的文献之一。施敏教授曾获得IEEE埃伯斯奖、中山奖、国家主席赋予教授奖,国家科学技术奖。他荣获IEEE之终身院士(life fellow of IEEE),同时也是中央研究院院士,外国的中国工程院院士的成员,与工程的美国国家科学院的成员。

课程进度表

1 Section:Introduction, Energy Bands and Carrier Concentration in Thermal Equilibrium

2 Section:Current Transport Phenomena Equilibrium

3 Section:P-N Junction

4 Section:线上期中测验(自由参加)

5 Section:MOS Capacitor

6 Section:MOSFET

7 Section:Non-volatile Semiconductor Memory

8 Section:线上期末测验(自由参加)

课程内容

本课程分为五个主要单元,其主要内容在于「基础概念」以及「原理」之解说。

授课教师将会透过讲述以及例题示范,让学习者建立起半导体概念的基础。

部分单元亦会探讨其实务应用层面,让学习者对半导体概念的学习更加深入及透彻。

上课形式

本课程分为五个主要单元,每个单元将由数个小单元所组成,每个小单元提供一段10~30分钟的视频影片。在影片中配合课程内容嵌入互动式小问题,学习者可直接在影片上作答,以帮助学习者快速确认是否了解上课内容(小问题不计分)。

评分标准

本课程不开放测验与证书。

通过标准


课程及格标准:100分满分:100分

先修科目或先备能力

本课程针对电子、电机等相关科系大学部三年级以上学生进行设计,
建议 选修这门课之学生具备以下基本概念:

(1) 基础物理
(2) 基础微积分
(3) 基础电子学(可参考本平台陈龙英教授:浅论电子学)

建议参考书目

1. S. M. Sze & M. K. Lee, Semiconductor Devices : Physics and Technology, 3rd Ed., Wiley, Hoboken, 2012.
2. 正体字中文译本:曾俊元, ”半导体元件物理与制作技术”, 第三版,国立交通大学出版社, 2013年。
3. 简体字中文译本:赵鹤鸣,“半导体器件物理与工艺”, 第三版, 苏州大学出版社, 2013年。

常见问答集

问:此课程是否有特定的应用领域?

答:本课程所教授之内容为基础半导体以及物理概念,较适用于电子与科技等领域,非常欢迎对电子与半导体有兴趣之学生以及民众选修。

问:请问两岸的专业术语翻译不同会不会影响我的学习?

答:不会。虽然两岸的专业术语翻译有些许不同,但本课程在进行到专有名词,会以国际通用之英文做称呼,利学习者学习。

其它