半导体物理习题与问题
半导体物理习题与问题(精选6篇)
半导体物理习题与问题 第1篇
第一章半导体中的电子状态
例1.证明:对于能带中的电子,K状态和-K状态的电子速度大小相等,方向相反。即:v(k)= -v(-k),并解释为什么无外场时,晶体总电流等于零。
解:K状态电子的速度为:
(1)
同理,-K状态电子的速度则为:
(2)
从一维情况容易看出:
(3)
同理有:
(4)(5)
将式(3)(4)(5)代入式(2)后得:
(6)
利用(1)式即得:v(-k)= -v(k)因为电子占据某个状态的几率只同该状态的能量有关,即:E(k)=E(-k)故电子占有k状态和-k状态的几率相同,且v(k)=-v(-k)故这两个状态上的电子电流相互抵消,晶体中总电流为零。
例2.已知一维晶体的电子能带可写成:
式中,a为晶格常数。试求:(1)能带的宽度;
(2)能带底部和顶部电子的有效质量。解:(1)由E(k)关系
(1)
令
得:
当时,代入(2)得:
对应E(k)的极小值。
当时,代入(2)得:
()对应E(k)的极大值。根据上述结果,求得
和
即可求得能带宽度。
故:能带宽度
(3)能带底部和顶部电子的有效质量:
习题与思考题: 什么叫本征激发?温度越高,本征激发的载流子越多,为什么?试定性说明之。试定性说明Ge、Si的禁带宽度具有负温度系数的原因。3 试指出空穴的主要特征。简述Ge、Si和GaAs的能带结构的主要特征。5 某一维晶体的电子能带为
其中E0=3eV,晶格常数a=5×10-11m。求:
(1)能带宽度;
(2)能带底和能带顶的有效质量。6 原子中的电子和晶体中电子受势场作用情况以及运动情况有何不同?原子中内层电子和外层电子参与共有化运动有何不同? 7 晶体体积的大小对能级和能带有什么影响? 描述半导体中电子运动为什么要引入“有效质量”的概念?用电子的惯性质量描述能带中电子运动有何局限性? 一般来说,对应于高能级的能带较宽,而禁带较窄,是否如此?为什么?
10有效质量对能带的宽度有什么影响?有人说:“有效质量愈大,能量密度也愈大,因而能带愈窄。”是否如此?为什么? 11简述有效质量与能带结构的关系?
12对于自由电子,加速反向与外力作用反向一致,这个结论是否适用于布洛赫电子?
13从能带底到能带顶,晶体中电子的有效质量将如何变化?外场对电子的作用效果有什么不同?
14试述在周期性势场中运动的电子具有哪些一般属性?以硅的本征激发为例,说明半导体能带图的物理意义及其与硅晶格结构的联系? 15为什么电子从其价键上挣脱出来所需的最小能量就是半导体的禁带宽度?
16为什么半导体满带中的少量空状态可以用具有正电荷和一定质量的空穴来描述?
17有两块硅单晶,其中一块的重量是另一块重量的二倍。这两块晶体价带中的能级数是否相等?彼此有何联系? 18说明布里渊区和k空间等能面这两个物理概念的不同。
19为什么极值附近的等能面是球面的半导体,当改变存储反向时只能观察到一个共振吸收峰?
第二章 半导体中的杂质与缺陷能级
例1.半导体硅单晶的介电常数=11.8,电子和空穴的有效质量各为=0.97=0.19和,=0.16,=0.53,利用类氢模型估计:
(1)施主和受主电离能;
(2)基态电子轨道半径解:(1)利用下式求得
和。
因此,施主和受主杂质电离能各为:
(2)基态电子轨道半径各为:
式中, 是波尔半径。
习题与思考题: 什么叫浅能级杂质?它们电离后有何特点? 什么叫施主?什么叫施主电离?施主电离前后有何特征?试举例说明之,并用能带图表征出n型半导体。什么叫受主?什么叫受主电离?受主电离前后有何特征?试举例说明之,并用能带图表征出p型半导体。掺杂半导体与本征半导体之间有何差异?试举例说明掺杂对半导体的导电性能的影响。两性杂质和其它杂质有何异同? 深能级杂质和浅能级杂质对半导体有何影响? 7 何谓杂质补偿?杂质补偿的意义何在? 说明杂质能级以及电离能的物理意义。8为什么受主、施主能级分别位于价带之上或导带之下,而且电离能的数值较小? 纯锗、硅中掺入Ⅲ族或Ⅴ族元素后,为什么使半导体电性能有很大的改变?杂质半导体(p型或n型)应用很广,但为什么我们很强调对半导体材料的提纯?
10把不同种类的施主杂质掺入同一种半导体材料中,杂质的电离能和轨道半径是否不同?把同一种杂质掺入到不同的半导体材料中(例如锗和硅),杂质的电离能和轨道半径又是否都相同? 11何谓深能级杂质?它们电离以后有说明特点?
12为什么金元素在锗或硅中电离后可以引入多个施主或受主能级? 13说明掺杂对半导体导电性能的影响。14说明半导体中浅能级杂质和深能级杂质的作用有何不同?
15什么叫杂质补偿?什么叫高度补偿的半导体?杂质补偿有何实际应用?
第三章 半导体中载流子的统计分布
例1.有一硅样品,施主浓度为,已知施主电离能杂质电离时的温度。解:令和,受主浓度为,试求的施主表示电离施主和电离受主的浓度,则电中性方程为:略去价带空穴的贡献,则得:式中: 对硅材料 由题意可知
(受主杂质全部电离),则
(1)
当施主有99%的N电离时,说明只有1%的施主有电子占据,即 =0.01。
=198
,代入式(1)得:
去对数并加以整理即得到下面的方程: 用相关数值解的方法或作图求得解为: T=101.例2.现有三块半导体硅材料,已知室温下(300K)它们的空穴浓度分别为:,,。
分别计算这三块材料的电子浓度判断这三块材料的导电类型;
分别计算这三块材料的费米能级的位置。解:(1)室温时硅的根据载流子浓度积公式:,可求出
(2), 即 即,故为p型半导体.,故为本征半导体.,即
(3)当T=300k时,由 得: 对三块材料分别计算如下:,故为n型半导体.即 p型半导体的费米能级在禁带中线下0.37eV处。
即费米能级位于禁带中心位置。对n型材料有
即对n型材料,费米能级在禁带中心线上0.35eV处。对于某n型半导体,试证明其费米能级在其本征半导体的费米能级之上。即EFn>EFi。2 试分别定性定量说明:
在一定的温度下,对本征材料而言,材料的禁带宽度越窄,载流子浓度越高;
对一定的材料,当掺杂浓度一定时,温度越高,载流子浓度越高。3 若两块Si样品中的电子浓度分别为2.25×1010cm-3和6.8×1016cm-3,试分别求出其中的空穴的浓度和费米能级的相对位置,并判断样品的导电类型。假如再在其中都掺入浓度为2.25×1016cm-3的受主杂质,这两块样品的导电类型又将怎样? 含受主浓度为8.0×106cm-3和施主浓度为7.25×1017cm-3的Si材料,试求温度分别为300K和400K时此材料的载流子浓度和费米能级的相对位置。试分别计算本征Si在77K、300K和500K下的载流子浓度。6 Si样品中的施主浓度为4.5×1016cm-3,试计算300K时的电子浓度和空穴浓度各为多少? 某掺施主杂质的非简并Si样品,试求EF=(EC+ED)/2时施主的浓度。半导体处于怎样的状态才能叫处于热平衡状态?其物理意义如何。9 什么叫统计分布函数?费米分布和玻耳兹曼分布的函数形式有何区别?在怎样的条件下前者可以过渡到后者?为什么半导体中载流子分布可以用玻耳兹曼分布描述?
10说明费米能级的物理意义。根据费米能级位置如何计算半导体中电子和空穴浓度?如何理解费米能级是掺杂类型和掺杂程度的标志?
11证明,在时,对费米能级取什么样的对称形式?
这个条件把电子从费米能12在半导体计算中,经常应用级统计过渡到玻耳兹曼统计,试说明这种过渡的物理意义。13写出半导体的电中性方程。此方程在半导体中有何重要意义? 14若n型硅中掺入受主杂质,费米能级升高还是降低?若温度升高当本征激发起作用时,费米能级在什么位置?为什么?
15如何理解分布函数与状态密度的乘积再对能量积分即可求得电子浓度?
16为什么硅半导体器件比锗器件的工作温度高?
17当温度一定时,杂质半导体的费米能级主要由什么因素决定?试把强N、弱N型半导体与强P、弱P半导体的费米能级与本征半导体的费米能级比较。
18如果向半导体中重掺施主杂质,就你所知会出现一些什么效应?
第四章半导体的导电性
例1.室温下,本征锗的电阻率为47掺入锑杂质,使每,试求本征载流子浓度。若
个锗原子中有一个杂质原子,计算室温下电子,试浓度和空穴浓度。设杂质全部电离。锗原子的浓度为求该掺杂锗材料的电阻率。设变化。
。,且认为不随掺杂而解:本征半导体的电阻率表达式为:
施主杂质原子的浓度 故
其电阻率
例2.在半导体锗材料中掺入施主杂质浓度度;设室温下本征锗材料的电阻率,求所加的电场强度。,受主杂质浓,假设电,若流过子和空穴的迁移率分别为样品的电流密度为 解:须先求出本征载流子浓度
又
联立得:
故样品的电导率:
即: E=1.996V/cm
习题与思考题: 1 对于重掺杂半导体和一般掺杂半导体,为何前者的迁移率随温度的变化趋势不同?试加以定性分析。何谓迁移率?影响迁移率的主要因素有哪些?试定性分析Si的电阻率与温度的变化关系。4 证明当μn≠μp,且电子浓度,空穴浓度时半导体的电导率有最小值,并推导σmin的表达式。0.12kg的Si单晶掺有3.0×10-9kg的Sb,设杂质全部电离,试求出此材料的电导率。(Si单晶的密度为2.33g/cm3,Sb的原子量为121.8)试从经典物理和量子理论分别说明散射的物理意义。比较并区别下述物理概念:电导迁移率、霍耳迁移率和漂移迁移率。8 什么是声子?它对半导体材料的电导起什么作用? 强电场作用下,迁移率的数值与场强E有关,这时欧姆定律是否仍然正确?为什么?
10半导体的电阻系数是正的还是负的?为什么?
11有一块本征半导体样品,试描述用以增加其电导率的两个物理过程。
12如果有相同的电阻率的掺杂锗和硅半导体,问哪一个材料的少子浓度高?为什么?
13光学波散射和声学波散射的物理机构有何区别?各在什么样晶体中起主要作用? 14说明本征锗和硅中载流子迁移率温度增加如何变化?
15电导有效质量和状态密度有何区别?它们与电子的纵有效质量和横有效质量的关系如何?
16对于仅含一种杂质的锗样品,如果要确定载流子符号、浓度、迁移率和有效质量,应进行哪些测量?
17解释多能谷散射如何影响材料的导电性。
18为什么要引入热载流子概念?热载流子和普通载流子有何区别?
第五章 非平衡载流子
例1.某p型半导体掺杂浓度
光的照射下产生非平衡载流子,其产生率,少子寿命,在均匀, 试计算室温时光照情况下的费米能级并和原来无光照时的费米能级比较。设本征载流子浓度
.解:(1)无光照时,空穴浓度
说明无光照时,费米能级在禁带中线下面0.35eV处。(2)稳定光照后,产生的非平衡载流子为:
上面两式说明,在之下,而
在之上。且非平衡态时空穴的准费米能级和和原来的费米能级几乎无差别,与电子的准费米能级相差甚远,如下图所示。
光照前 光照后
习题与思考题 : 何谓非平衡载流子?非平衡状态与平衡状态的差异何在? 2 漂移运动和扩散运动有什么不同? 漂移运动与扩散运动之间有什么联系?非简并半导体的迁移率与扩散系数之间有什么联系?平均自由程与扩散长度有何不同?平均自由时间与非平衡载流子的寿命又有何不同? 5 证明非平衡载流子的寿命满足理意义。,并说明式中各项的物6 导出非简并载流子满足的爱因斯坦关系。7 间接复合效应与陷阱效应有何异同? 光均匀照射在6Ωcm的n型Si样品上,电子-空穴对的产生率为4×1021cm-3s-1,样品寿命为8μs。试计算光照前后样品的电导率。9 证明非简并的非均匀半导体中的电子电流形式为。
10假设Si中空穴浓度是线性分布,在4μm内的浓度差为2×1016cm-3,试计算空穴的扩散电流密度。
11试证明在小信号条件下,本征半导体的非平衡载流子的寿命最长。12区别半导体平衡状态和非平衡状态有何不同?什么叫非平衡载流子?什么叫非平衡载流子的稳定分布?
13掺杂、改变温度和光照激发均能改变半导体的电导率,它们之间有何区别?试从物理模型上予以说明。
14在平衡情况下,载流子有没有复合这种运动形式?为什么着重讨论非平衡载流子的复合运动?
15为什么不能用费米能级作为非平衡载流子浓度的标准而要引入准费米能级?费米能级和准费米能级有何区别?
16在稳定不变的光照下,半导体中电子和空穴浓度也是保持恒定不变的,但为什么说半导体处于非平衡状态? 17说明直接复合、间接复合的物理意义。18区别:复合效应和陷阱效应,复合中心和陷阱中心,俘获和复合,俘获截面和俘获几率。
第六章 金属和半导体接触
例1.设p型硅(如图7-2),受主浓度(1)室温下费米能级的位置和功函数
;,试求:
EV
(2)不计表面态的影响,该p型硅分别与铂和银接触后是否形成阻挡层?
若能形成阻挡层,求半导体一边势垒高度。
已知:硅电子亲合能
;
解:(1)室温下,可认为杂质全部电离,若忽略本征激发则
得:,功函数
(2)不计表面态的影响。对p型硅,当半导体,使得半导体表面势
时,金属中电子流向,使得能带向下,空穴附加能量弯,形成空穴势垒。所以,p型硅和银接触后半导体表面形成空穴势垒,即空穴阻挡层。又因铂接触后不能形成阻挡层。
(3)银和p-Si接触形成的阻挡层其势垒高度:,所以,p型硅和例2.施主浓度的n型硅(如图),室温下功函数是多少?若不考虑表面态的影响,它分别同Al、Au、Mo接触时,是形成阻挡层还是反阻挡层?硅的电子亲合能取4.05eV。设。,解:设室温下杂质全部电离: 则
即
n-Si 的功函数为:
已知:,,故二者接触形成反阻挡层。显然,故Au 与n-Si接触,Mo与n-Si接触均形成阻挡层。
习题与思考题: 什么是功函数?哪些因数影响了半导体的功函数?什么是接触势差? 什么是Schottky势垒?影响其势垒高度的因数有哪些? 什么是欧姆接触?形成欧姆接触的方法有几种?试根据能带图分别加以分析。什么是镜像力?什么是隧道效应?它们对接触势垒的影响怎样的? 施主浓度为7.0×1016cm-3的n型Si与Al形成金属与半导体接触,Al的功函数为4.20eV,Si的电子亲和能为4.05eV,试画出理想情况下金属-半导体接触的能带图并标明半导体表面势的数值。6 分别分析n型和p型半导体形成阻挡层和反阻挡层的条件。7 试分别画出n型和p型半导体分别形成阻挡层和反阻挡层的能带图。什么是少数载流子注入效应? 某Shottky二极管,其中半导体中施主浓度为2.5×1016cm-3,势垒高度为0.64eV,加上4V的正向电压时,试求势垒的宽度为多少? 10试根据能带图定性分析金属-n型半导体形成良好欧姆接触的原因。
11金属和半导体的功函数是如何定义的?半导体的功函数与哪些因素有关?
12说明金属–半导体接触在什么条件下能形成接触势垒(阻挡层)?分析n型和p型半导体形成阻挡层和反电阻率的条件? 13分别画出n型和p型半导体与金属接触时的能带图?
14半导体表面态是怎样影响势垒高度的?分别讨论受主型表面态和施主型表面态的影响。
15什么叫欧姆接触?实现半导体–金属的欧姆接触有几种方法?简要说明其物理原理。
16应该怎样制作n型硅和金属铝接触才能实现(1)欧姆接触;(2)整数接触。
17试比较p–n结和肖特基结的主要异同点。指出肖特基二极管具有哪些重要特点。
18为什么金属–半导体二极管(肖特基二极管)消除了载流子注入后的存贮时间?
19为什么对轻掺杂的p型半导体不能用四探针方法测量其电阻率?对轻掺杂的n型半导体如何分析其物理过程。20什么叫少数载流子注入效应?
21镜像力和隧道效应是如何影响金属–半导体接触势垒的? 22比较扩散理论和热电子反射理论在解决肖特基二极管整流特性时其主要区别在什么地方?
23金属与重掺杂的半导体接触能够形成欧姆接触,说明其物理原理。
第七章 半导体表面与MIS结构
例1.设在金属与n型半导体之间加一电压,且n-Si接高电位,金属接低电位,使半导体表面层内出现耗尽状态。
(1)求耗尽层内电势V(x);
(2)若表面势尽层厚度。设,;外加电压5V, 施主浓度,求耗解:(1)根据耗尽层近似,即假设空间电荷层的电子都已全部耗尽,电荷全由已电离的施主杂质构成,设掺杂是均匀的,则空间电荷层的电荷密度,故泊松方程可写为: 设
为耗尽层宽度,则因半导体内部场强为零,有:
设体内电势为0,即 中时,即为。,积分上式得;式(2)当加电压为时,表面势由Vs提高为Vs+V,所以,外加电压为V后,例2.试导出使表面恰为本征时表面电场强度,表面电荷密度和表面层电容的表示式(设p型硅情形)。
解:
当表面恰为本征时,即Ei在表面与EF重合 所以 Vs=VB
设表面层载流子浓度仍遵守经典统计。则
表面恰为本征 故
但
取对数即得:
F函数:p型硅,且
故,因此:
习题与思考: 解释什么是表面积累、表面耗尽和表面反型? 在由n型半导体组成的MIS结构上加电压VG,分析其表面空间电荷层状态随VG变化的情况,并解释其C-V曲线。3 试述影响平带电压VFB的因素。4 什么是空间电荷区?如何才能在半导体表面形成正的空间电荷区和负的空间电荷区? 说明表面势的物理意义,如何才能保证
和
? 为什么半导体的表面会发生弯曲?说明能带向上弯和向下弯的条件? 能带弯曲以后形成电子势垒还是空穴势垒,如何判断之。在能带图上讨论n型半导体和表面空间电荷的关系。半导体表面积累、耗尽、本征和反型的物理意义是什么?分析n型半导体和p型半导体形成上述几种状态的条件,以图示意之。9 为什么二氧化硅层下面的p型硅表面有自行变为n型半导体的倾向?
10分别对n型衬底和p型衬底MOS结构,画出在外加偏压条件下MOS结构中对应于载流子在积累、耗尽、强反型时能带和电荷分布图。11画出MOS结构的等效电路,写出MOS的电容表达式(包括归一化电容的表达式)。
设在实际MOS结构中存在可动离子,固定电荷和金–半功函数差,说明每种情况对MOS结构C–V特性的影响。
12在忽略界面态影响情况下,可以用什么实验方法测量MOS结构氧化层中固定电荷与可动电荷,说明试验方法及有关公式。
13用耗尽近似方法推导半导体表面耗尽层的表面势,厚度和空间表面电荷的表示式。14何谓异质结?异质结如何分类?试以锗和砷化镓为例,说明异质结的表示法。
15何谓突变异质结和缓变异质结?它们与同质的突变p–n结和缓变p–n结有何区别?
16以晶格常数为a的金刚石结构为例,计算(111),(110),(100)的悬挂键密度,并比较其大小。
17如何区分界面的原子面密度和悬挂键面密度,是否原子面密度大的悬挂键面密度一定大?
18比较异质结与同质结的不同。根据异质结的独特性质,说明异质结的应用。
19为什么异质结的电流输运机构比同质结复杂得多?
第十章半导体的光学性质和光电与发光现象
习题与思考: 什么是电导?说明复合效应和陷阱效应对光电导的影响? 2 区别直接跃迁和间接跃迁(竖直跃迁和非竖直跃迁)。3 什么是声子?它对半导体吸收特性起什么作用? 使半导体材料硅、锗和砷化镓在光照下能够产生电子–空穴对的光最大波长为多少? 半导体对光的吸收有哪几种主要过程?哪些过程具有确定的长波吸收限?写出对应的波长表示式。哪些具有线状吸收光谱?哪些光吸收对光电导有贡献? 6 本征吸收中电子吸收光子时,可能出现哪几种跃迁方式?它们有何不同?各在什么样的半导体中容易发生?试举一、二例说明。7 什么是半导体的自由载流子光吸收?分别用经典理论和量子理论说明,并简要讨论其结果。
(1)写出p–n结光电二极管的伏安特性方程并画出对应的特性曲线;
(2)p–n结光电二极管的电流相应于正偏置还是反偏置的二极管电流;
(3)对于不同能量的光照,其曲线如何变化? 8 要产生激光发射,为什么需要对半导体重掺杂? 9 解释p型半导体霍耳系数改变符号的原因。10区别:电导迁移率、漂移迁移率和霍耳迁移率。
11何谓霍耳角?与磁感应强度和载流子迁移率的关系如何? 12为什么半导体的霍耳效应比金属大的多?
半导体物理习题与问题 第2篇
《半导体物理与器件》教学大纲
课程类别:专业方向
课程性质:必修
英文名称:Semiconductor Physics and Devices 总学时:
讲授学时:48 学分:
先修课程:量子力学、统计物理学、固体物理学等 适用专业:应用物理学(光电子技术方向)开课单位:物理科学与技术学院
一、课程简介
本课程是应用物理学专业(光电子技术方向)的一门重要专业方向课程。通过本课程的学习,使学生能够结合各种半导体的物理效应掌握常用和特殊半导体器件的工作原理,从物理角度深入了解各种半导体器件的基本规律。获得在本课程领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力,为开展课题设计和独立解决实际工作中的有关问题奠定一定的基础。
二、教学内容及基本要求
第一章:固体晶格结构
(4学时)教学内容: 1.1半导体材料 1.2固体类型 1.3空间晶格 1.4原子价键
1.5固体中的缺陷与杂质 1.6半导体材料的生长 教学要求:
1、了解半导体材料的特性, 掌握固体的基本结构类型;
2、掌握描述空间晶格的物理参量, 了解原子价键类型;
3、了解固体中缺陷与杂质的类型;
4、了解半导体材料的生长过程。授课方式:讲授
第二章:量子力学初步
(4学时)教学内容:
2.1量子力学的基本原理 2.2薛定谔波动方程
2.3薛定谔波动方程的应用 2.4原子波动理论的延伸 教学要求:
1、掌握量子力学的基本原理,掌握波动方程及波函数的意义;
2、掌握薛定谔波动方程在自由电子、无限深势阱、阶跃势函数、矩形势垒中应用;
3、了解波动理论处理单电子原子模型。授课方式:讲授
第三章:固体量子理论初步
(4学时)
应用物理学专业
教学内容:
3.1允带与禁带格 3.2固体中电的传导 3.3三维扩展
3.4状态密度函数 3.5统计力学 教学要求:
1、掌握能带结构的基本特点,掌握固体中电的传导过程;
2、掌握能带结构的三维扩展,掌握电子的态密度分布;
3、掌握费密-狄拉克分布和玻耳兹曼分布。授课方式:讲授
第四章:平衡半导体
(6学时)教学内容:
4.1半导体中的载流子 4.2掺杂原子与能级 4.3非本征半导体
4.4施主与受主的统计学分布 4.5电中性状态 4.6费密能级的位置 教学要求:
1、掌握本征载流字电子和空穴的平衡分布;
2、掌握掺杂原子的作用,掌握非本征载流字电子和空穴的平衡分布;
3、掌握完全电离和束缚态,掌握补偿半导体平衡电子和空穴浓度;
4、掌握费密能级随掺杂浓度和温度的变化。授课方式:讲授
第五章:载流子输运现象
(4学时)教学内容:
5.1载流子的漂移运动 5.2载流子扩散 5.3杂质梯度分布 5.4霍尔效应 教学要求:
1、掌握载流子漂移运动的规律,掌握载流子漂移扩散的规律;
2、了解杂质梯度分布规律,了解霍尔效应现象。授课方式:讲授
第六章:非平衡过剩载流子
(6学时)教学内容:
6.1载流子的产生与复合 6.2过剩载流子的性质 6.3双极输运 6.4准费密能级
6.5过剩载流子的寿命 6.6表面效应 教学要求:
物理科学与技术学院
1、掌握载流子产生与复合的规律,掌握连续性方程与扩散方程;
2、掌握双极输运方程的推导与应用,掌握准费密能级的确定;
3、了解肖克莱-里德-霍尔复合理论及非本征掺杂和小注入的约束条件;
4、了解表面态与表面复合速。授课方式:讲授
第七章:PN结
(2学时)教学内容:
7.1 PN结的基本结构 7.2零偏 7.3反偏
7.4非均匀掺杂PN结 教学要求:
1、掌握PN结的基本结构,掌握内建电势差与空间电荷区宽度;
2、掌握势垒电容与单边突变结,了解线性缓变结与超突变结。授课方式:讲授
第八章:PN结二极管
(4学时)教学内容: 8.1 PN结电流
8.2 PN结的小信号模型 8.3产生与复合电流 8.4结击穿
8.5电荷存储与二极管瞬态 8.6隧道二极管 教学要求:
1、掌握PN结内电荷流动的定性描述,掌握扩散电阻与等效电路;
2、掌握反偏产生电流正偏复合电流;
3、了解结击穿的物理图像,了解关瞬态与开瞬态,了解隧道二极管的基本特征。
授课方式:讲授
第九章:双极晶体管
(6学时)教学内容:
10.1双极晶体管的工作原理 10.2少子的分布
10.3低频共基极电流增益 10.4非理想效应 10.5等效电路模型 10.6频率上限 教学要求:
1、掌握双极晶体管的工作原理,掌握少子的分布规律;
2、了解有用因素及电流增益的数学表达式;
3、掌握基区宽度调制效应及大注入效应;
4、了解Ebers-Moll模型及Gummel-Poon模型;
5、了解延时因子的概念及晶体管截止频率。授课方式:讲授
应用物理学专业
第十章:MOS场效应管(1)
(4学时)教学内容:
11.1双端MOS结构 11.2电容—电压特性 11.3MOSFET基本原理 11.4频率限制特性 11.5CMOS技术 教学要求:
1、掌握能带图、耗尽层厚度、功函数、平带电压、阈值电压、电荷分布;
2、掌握理想C-V特性及频率特性;
3、掌握MOSFET的结构及电流--电压关系的数学推导;
4、了解小信号等效电路,了解CMOS制备技术。授课方式:讲授
第十一章:MOS场效应管(2)
教学内容:
12.1非理想效应
12.2MOSFET按比例缩小理论 12.3阈值电压的修正 12.4附加电学特性 12.5辐射和热电子效应 教学要求:
1、掌握亚阈值电导与沟道长度调制效应;
2、了解恒定电场按比例缩小,了解短沟道效应和窄沟道效应;
3、了解击穿电压及轻掺杂漏晶体管;
4、了解辐射引入的氧化层电荷及辐射引入的界面态。
4学时)
半导体物理习题与问题 第3篇
关键词:半导体器件物理,教学改革,探索与实践
一、引言
随着全球信息化进程的加快, 微电子产业得到了迅速的发展, 作为向社会输送技能型人才的高职院校, 培养微电子专业学生具备一定理论基础和较强的实践创新能力显得尤为重要。《半导体器件物理》是高职院校微电子专业的一门重要的专业基础课, 主要讲授的是半导体特性、PN结原理以及双极型晶体管和MOS型晶体管的结构、工作原理、电学特性等内容, 该课程教学的目的是让学生掌握微电子学专业所用的基本器件知识, 为学习集成电路工艺和设计打下理论基础。
二、目前课程面临的问题
1. 学生的知识基础的不足。
要系统而深入地学习《半导体器件物理》课程, 一般要求具备量子力学、固体物理及统计物理等前导课程的基础知识。高职院校的学生, 虽然是高中起点, 但其中有很多文科毕业生, 物理、数学基础较差, 缺乏现代物理学方面的基本概念和相关理论知识, 面对《半导体器件物理》课程的学习, 知识上难以顺利衔接。
2. 缺乏适合高职学生的教材。
高职院校的微电子专业通常起步较晚, 目前适合高职教育的《半导体器件物理》教材很少, 比较成熟的几乎全部都是本科教材, 其基础知识起点较高、数学推导繁杂, 内容覆盖太广, 不能适应高职学生的需求[1]。
3. 教学模式的限制。
《半导体器件物理》这门课理论性很强, 通常把它定位于纯理论课程, 在教学模式上通常以板书为手段, 以讲授为主。其实, 这门课是一门理论性和实践性并重的专业基础课, 要求学生在掌握知识的同时学会科学的思维方法、具备开放的研究能力。但是传统的教学模式对这些能力的培养是一个束缚。
4. 教学资源的匮乏。
在教学过程中为提高教学效率、增强学生兴趣, 强调充分应用现代教育技术和手段。但本课程缺乏直观生动、富有动态变化, 切实反映物理过程的辅助用PPT, 另外, 网络资源很少, 学生无法通过现代信息技术手段来实现自主学习。
三、课程教学改革探索与实践
1. 编写适合高职学生的教材。
基于高职学生的特点和培养高技能应用型人才的目标, 在教学内容的选择上应以必须、够用为度, 突出基础性、实践性。例如在半导体材料特性这一部分, 我们注意和高中物理的衔接, 删去K空间、布里渊区等过于艰深内容, 增加了原子物理的基本概念, 顺利引出能带论。在讲双极和MOS器件时, 我们将半导体器件版图的内容渗透到教学内容中, 让学生形成基本概念, 有利于和《半导体集成电路》、《集成电路版图设计》等课程的衔接;同时引入半导体器件工艺流程, 为学习《半导体制造工艺》打下基础, 课程的实践性也得以体现。另外, 教学过程中的数学推导尽可能简洁或者略去, 注重通过图例阐述物理过程, 避免学生的畏难情绪。
本课程的内容按照知识内在的逻辑关系, 可以分为三个模块。集成电路的设计与制造是围绕着半导体材料特性展开的, 是微电子专业课程的基础;PN结原理是双极型晶体管的基础、半导体表面特性是MOS型晶体管的基础;我们把这三块内容确定为基础模块。常规的半导体器件不是双极性型的就是MOS型的, 集成电路的基本单元也就是这两种类型的晶体管, 这是后续课程学习的关键, 也是岗位职业能力的基础。我们把这两块内容定为核心模块。功率器件、太阳能电池、LED属于新兴的产品, 对他们的结构原理的介绍也是有必要的, 归为拓展模块。教学过程中要夯实基础 (模块) , 突出核心 (模块) , 介绍拓展 (模块) 。以期打好后续课程的基础, 全面培养学生的职业能力。基于上述教学内容选择及组织形式, 在多年教学实践的基础上, 我们编写了一本文字浅显易懂、图例直观明了、论述明白流畅、数学表达简洁、理论联系实际、内容够用即可的校本教材。通过试用学生反映较好, 为教学工作带来极大的便利。目前, 教材《半导体器件物理》[2]已由机械工业出版社正式出版。
2. 推进理实一体化教学改革。
以前, 教师通常将这门课当成一门理论课来上, 以教师讲课为主, 实行的是填鸭式的灌输教育, 大部分学生对这种教学模式不感兴趣。笔者以为, 《半导体器件物理》这门课是理论性和实践性并重的一门课程。在教学改革中我们将半导体实验嵌入其中, 作为理实一体化项目。把原来的验证性实验改变为探究性实验, 让学生通过实验现象自行分析研究, 发现规律、得出的结论, 从而提高学习积极性, 增强感性认识, 最终达到切实掌握知识的目标。
以PN结的正向特性———肖克莱方程为例, 肖克莱方程的引入是个难点, 完整的推导至少需要一个课时, 作为高职院的学生来说, 能听懂的是少数。现在我们讲完正向导通的物理过程之后, 运用半导体管特性图示仪测量出PN的正向特性曲线 (如图2) , 然后直接引入肖克莱方程:
我们根据实测曲线给出理想曲线 (如图3) 并进行对照, 通过对比发现差异, 然后介绍阈值电压及其产生机理。这样既避开了烦琐的数学推导, 又使得阈值电压的概念能够牢固的掌握。
目前课程运用的理实一体化项目有14个, 如表1所示, 占约占总课时的30%。
3. 采用多元化教学方法。
为了帮助克服学生学习“半导体器件物理”课程理论性较强和抽象难懂的困难, 我们在实际的教学过程中, 多采用启发式和讨论式教学, 将理论学习和实践练有机结合起来, 增强学生创新思维和参与意识。在课堂教学中, 采用启发式教学, 注重师生互动, 改变以往的灌输教育, 使学生真正参与进来, 加强他们学习的主动性, 提高教学效率。采用讨论式教学可以使学生在学习中由被动变为主动。在课堂上教师提出一些问题, 让学生自己查阅相关文献寻找解决的办法。然后就该问题组织学生展开讨论。例如MOS管栅电极两边出现电场峰值, 会降低击穿电压, 应当怎么改善?在讨论过程中教师总结和点评时, 要指出为什么对, 为什么错[3]。在教学过程中, 课程组设计完成一套多媒体课件, 注重反映重要的概念与公式以突出基本概念和基本计算, 展示器件等图例, 既方便说明问题, 又可以减少板书时间, 将更多的时间留给学生交流讨论。PPT中还表现了物理现象的变化过程, 将抽象理论知识动起来, 大大激发了学生的学习热情, 加深了学生对理论知识的深刻理解。
4. 将版图设计软件引入教学。
Cadence virtuoso是一款功能强大的版图设计软件, 运用cadence配套的specture仿真工具, 也可以对半导体器件进行仿真分析, 在这方面cadence软件也有不俗的表现。下面采用该软件对mos特性曲线在不同器件参数下进行量化分析。
图1是标准NMOS器件的特性曲线仿真结果, 宽长比为1μm∶1μm;改变其宽长比为1μm∶10μm, 特性曲线仿真结果如图2。通过对比让学生理解半导体器件结构参数的改变将造成电学特性的变化, 掌握如何合理选择参数的方法。在教学过程中利用版图设计软件来进行仿真, 增强了学生的感性认识, 有助于学生的对理论知识的理解。同时让学生初步接触专业软件, 为后续的《集成电路版图设计技术》等课程打下基础。
5. 建立课程网站。
目前, 课程已建立了网站, 将课程信息、教学内容、多媒体课件、课外习题及答案等材料上网。课程网站的设立共享了教学内容, 指导学生学习方法, 方便学生自主学习。
四、总结与展望
在《半导体器件物理》课程改革的探索实践过程中, 我们使用课程组编写的适合高职学生的教材, 推进理实一体化的教学模式, 在教学过程中恰当的运用启发、讨论等教学方法、制作直观、动态的PPT辅助教学, 收到了良好的教学效果, 学生在学习过程中的畏难情绪明显减少, 主动性得到了显著提升, 和往届相比, 学习成绩获得一定的提高, 后续课程的老师反映学生对基本概念的掌握更为扎实, 教学改革获得了初步成效。
目前已建立了《半导体器件物理》课程网站, 但是缺乏互动。下一步的设想是:利用学校的Kingosoft高校网络教学平台, 创建了《半导体器件物理》教学网站, 开展网络化教学。要设立多媒体课件、课程录像、网络资源、交流论坛、课程信息、课外习题、习题解答等栏目, 积极拓展学生的学习空间, 加强学生之间、教生之间的交流, 以期方便不同理论基础的学生进行学习, 提高学生的自主学习能力, 进一步调动了学习的主观能动性。
参考文献
[1]陈国英《.半导体器件物理基础》课程教学的思考[J].常州:常州信息职业技术学院学报, 2007, (6) .
[2]徐振邦.半导体器件物理[M].北京:机械工业出版社, 2013.
半导体物理习题与问题 第4篇
作为一名高中物理教师,笔者曾多次随堂听同事的课,也有幸到其他的学校观摩学习过。从教学实际工作中笔者发现,高中物理习题教学存在混乱、无序等问题,教学质量低下,主要是在教学设计中把握不住教学目标的层次性、忽视了学生学习的自主性和培养学生解题过程良好的习惯性,对课程资源的使用和开发过程缺乏严谨性,没有注意实施过程中教学相长的生成性。
1.习题教学设计缺乏教学目标的层次性
无论是物理教学大纲,还是新的课程标准,对相关的教学目标的要求都是一种终极的要求,即在学生学习完所有的内容后应达到的程度。由于应试教育的影响,在新授课的教学中教师往往“直击”高考,把要求分梯度逐步加深的要求一步到位,知识教学中难度过大,不少学生望而生畏。有些教师缺乏一种层次的意识,例题的设问缺乏层次性,习题的难度也大体相当,制约了不同层次的学生的发展,尤其是基础较差的学生难有体验和表现的机会,无法享受到成功的愉悦,也就难以引发他们对学习物理的兴趣,一步一步地被排除在物理学的殿堂之外。
2.习题教学缺乏学生学习的自主性
在习题课的教学当中,为了节约时间,教师往往是复述本单元或本章的相关知识和方法,然后出示相关的例题,在讲解之后作出总结,最后让学生做相应的练习题。结构紧凑,环环相扣,教师引导有余,学生自主建构不足。方法的掌握贵在能自觉运用,需要通过不断的渗透以形成科学的思维习惯来达到,而不是灌输,需要把它是括地运用于新的情景.以巩固和加深理辫,并拓展其含义。对于同一类型的物理问题的总结、物理知识结构的建构等,应该是通过学生自己来总结、归纳,老师的作用是引导而不是主导。
3.习题教学解题过程中缺乏良好的习惯性
动手解答物理题之前,应先进行审题,认真阅读题目,弄清题目中的物理状态、物理过程和物理情景,找出其中起重要作用的因素及有关条件;发掘题目隐含条件并警惕容易引起出错的文字、数字和字母,这就是物理解题,审题应注意的地方。在一般的习题课教学之中,审题的过程往往被忽略,尤其是“转化”没有放到一个应有的重视。导致不少的学生因为缺少必要的理解能力和分析能力的训练,在高考试卷答题时没有必要的分析说明,没有示意图,甚至胡乱套公式,看不出其思维的过程。
习题教学设计使用课程资源缺乏严谨性
首先是教师在习题的选择上没有经过精心挑选。在市场经济的冲击下,各种教辅资料有如铺天盖地,泥沙俱下,很多不负责任的书商粗制滥造。如果老师事先不经过精心挑选,学生遇到超纲(或课程标准)的题无法做,遇到答案错误的提示会耽误很多的宝贵时间。即使是优秀的资料,对不同程度的学生而言,可能也不一定适合。如适合竞赛的学生的资料,就不适合普通班的学生使用;适合复习阶段的学习资料,就不宜在新授课运用。而相当多的教师没有充分注意到这一点,尤其是对不同的学习阶段的学习目标混淆,对例题和习题没有认真选择,以至于在教学中出现了很多的难题、偏题,甚至怪题,造成难度失控。其次是在平时的教学中师生不拘小节,规范不足。如高考试卷卷面中,学生不会使用物理语言表达物理问题,不用规定的字母表示相应的物理量,自成一套公式系统;电路的连线不到位,电表的符号乱写一气;作光路图时不用作图工具,随手画的结果造成焦点的不准确,造成失误。
4.习题教学缺乏教学相长的生成性
首先是教学活动的超大容量窒息了生成性。为了使课堂的教学更“有效”,绝大多数的教师往往追求教学容量的最大化,拘泥于超大教学容量的教学预案,难以生成和处理新的问题。其次是习题设置不当不利于生成,由于习题的设置在“—题多变”、“一题多解”方面下的功夫不足,学生发散能力的培养亟待加强,对“多题归一”设计的缺失,也不利于归纳能力的培养。教师也就上述两个方面失去了自身专业生命的成长和发展机会。再次则是习题教学缺乏反思性。由于题海战术的影响,教学中不经意就造成轻“质”重“量”的后果,对于学生的自我评价没有予以高度的重视,致使学生不会对自己的结果进行反思、评价。在解答完习题以后,没有对答案进行审视的习惯,评估其合理性和思考其多解性。
二
要走出应试教育的误区,避免题海战术的重复劳动和效力低下,物理教师应该切实转变教学效率观念,改变教学模式,明确并达成三维教学目标。
传统的教学效率观注重教学任务的达成,有短效和长效之分,前者指的是课堂认知目标的达成度要高,全体学生的认知达标率要高;后者则是指在单位时间内要圆满完成规定的教学内容,学生的学习成绩要高。前者的课堂完全被教师控制,学习活动成为预设完美、环环相扣、高密度快节奏的“牵引”;后者则造成学生问题意识的泯灭、动手能力的退化、思维能力的弱化、问题解决能力的低下、学习策略与学习习惯的缺失,导致学生对于学习生活的厌烦。新的教学效率观也有短效和长效之分,前者是指课内即时可测的教学成效,即学生的参与度高、学习的幸福度高、以认知为主的教学目标的达成度高;后者是指以短效为基础的知识与技能的结构化、过程与方法的体系化、情感态度与价值观的理性化。
1.改变教学模式
按照新的课程理念,以师生的共同发展作为诉求,根据不同的课型采纳不同的教学模式。如几乎所有的复习课都是一个模式:复习旧知识一讲授例题一学生练习一教师总结一布置作业。在复习旧知识时,主要是教师在讲,而不是教师在引导学生回忆、复述知识;在讲授例题和总结时,老师主导有余,学生主动性得不到充分的发挥。
笔者认为,张华东老师的“导练建构式”值得提倡,其程序为:变式导练一应用建构一归纳提炼一完善建构。提高习题课质量关键是精选习题和解题后的回顾与反思,使学生通过自己做题巩固学过的知识并发展能力。习题应以变式题为主,变武训练可采用如下方式:
(1)一题多问式。这种题型能使学生系统地对单元基本知识点做归纳,有利于巩固基础知识。
(2)一题多解式。对同一问题尽可能地鼓励学生超越常规,提出多种设想和解答。它不仅可以加深学生对所学知识的理解,达到熟练运用的目的,更重要的是扩大学生认识的空间,激发灵感,提高思维的创造性。
(3)一题多变式。伽利略曾说过“科学是在不断改变思维角度的探索中前进的”。因此课堂教学要常新、善变,通过原题目延伸出更多具有相关性、相似性、相反性的新问题,深刻挖掘例题的教育功能,培养学生创新能力。对概念类的习题的辨析,就是要让学生把握好概念的内涵和外延,消除前概念对其学习的影响。
2.明确三维目标
要根据课程标准的要求,对教材中每一个具体的教学内容进行具体的分析,看看这一部分的内容在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观有哪些具体的要求。大部分的内容可能都有三维的要求,但有些内容可能就只有过程与方法、情感态度与价值观的要求,如果还按照原来大纲的要求教学,设置对知识进行巩固的习题,就有违了课程标准的要求。如高中对弹性势能的探究,就是这样的一个例子。达成三维教学目标,就是在教学中不只是注重知识与技能,还要注重过程与方法、情感态度与价值观。对知识与技能的教学并不是“一步登天”,而是分阶段有计划地实施过程与方法,应该是通过“个例渗透一抽象概括一运用巩固一拓展提高”,来展开,而不是“方法概述+应用举例”。在情感、态度与价值观方面,要培养学生严谨和实事求是的态度、具体问题具体分析的习惯及良好的审题和反思的习惯。
习题教学在高中物理课教学中有很重要的地位,但它不能取代其他的课型,如规律、原理的探究和讲授、实验等课型。特别要强调指出的是,在新授课教学中,千万不能弃教材于不顾,以练代教。【e】
半导体物理习题与问题 第5篇
说明1 本知识点的重点是导体和绝缘体的概念和异同。
说明2 本知识点的难点是导体和绝缘体的不同。
说明3 知道导体和绝缘体的概念和两者的区别,知道二者并无绝对界限。
说明4 本知识点的预备知识点是电流的形成。
说明5 本知识点主要讲述导体和绝缘体的概念和异同,它是研究电学重要的知识点。
核心知识
规则1:导体和绝缘体的概念
容易导电的物体叫做导体。金属、石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液等都是导体。
不容易导电的物体叫做绝缘体。橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等都是绝缘体。
规则2:导体和绝缘体的用途
好的导体和绝缘体都是重要的电工材料,电线芯线用金属来做,因为金属是导体,容易导电;电线芯线外面包上一层橡胶或塑料,因为它们是绝缘体,能够防止漏电
规则3:导体和绝缘体没有绝对界限
表示各种物体的导电和绝缘能力的排列顺序,可见导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。而且在一般情况下不容易导电的物体,当条件改变时就可能导电。例如,玻璃是相当好的绝缘体,但如果给玻璃加热,使它达到红炽状态,它就变成导体了。
规则4:导体和绝缘体的机理
绝缘体中,电荷几乎都束缚在原子的范围之内,不能自由移动,也就是说,电荷不能从绝缘体的一个地方移动到另外的地方 初中语文,所以绝缘体不容易导电。相反,导体中有能够自由移动的电荷,电荷能从导体的一个地方移动到另外的地方,所以导体容易导电。
突破物理“三重门” 期末轻松得高分
对于生来说,作为新增学科,从入门到冲击优秀 初中数学,需要经过三重门。第一重门是声光热。第二重门是力学。第三重门是电学。
第一次入门,是上学期的物理入门。也可以理解为是声光热的入门。在声光热等过程中,同学们的主要是以感性为主。很多时候只要做好感性的认识,略加上一些理性的分析,就可以明白这部分的大体精髓。
第二重门是力学。力学对于同学们来说,区别于声光热的根本特点就是思维方式的转变。同学要及时调整自己的思维状态,转向以理性思维为主的学习。如果说在第一重门的时候,同学们的成绩普遍都很高,并且差距比较小。很难体现每个同学的真实实力.那么到了第二重门的时候差距将明显拉大,也将会是同学们快速提升自己脱颖而出的关键时期。
第三重门是电学。电学是一门看不见摸不着的学科。对于孩子的理解要求更高。尤其是在入门的电路分析,对很多同学来说,入门较为困难。电学后期的综合计算也将会是同学们冲刺优秀的拦路虎之一。
物理习题教学与反思 第6篇
习题课教学是物理教学的重要组成部分,是深化基础知识的有效途径。它不仅可以用来帮助学生理解和掌握基本概念和规律,而且还能帮助学生加深和扩展相关知识。从教育心理学角度看,“在教学过程中,总会有少部分人达不到教学目标,因此需要做出诊断,进行补救教学”。习题课教学正是补救教学的有效措施之一,它对学生掌握知识的正确与否起着校正和强化的功能。
在习题课教学中不仅要教会学生如何做题,更要以学生能应用物理知识来解决实际问题为最终目的。而解决问题的过程就是一个思维过程,过程就是方法,方法就是能力,在大力提倡素质教育的今天,我们应重视在习题课教学中开发学生智力,培养学生能力。学生解题困难,是能力不足的表现,其原因主要是两个方面:一是物理概念、规律理解得不深;二是基本方法掌握不好,不够熟练。在习题课教学中,通过对典型例题的分析和解决,能帮助学生正确地运用物理知识来解决问题,掌握解题思路、方法和步骤,培养学生分析问题、解决问题的能力;同时通过练习使学生自己发现问题,并及时解决问题,能更深入地理解和巩固物理知识。
那么如何上好习题课,我认为应该注意以下几个问题:
精心备课、合理设计
习题课和新授课一样,要精心备课,这是上好习题课的前提条件。
1.1要充分考虑学生现状
在平时的批改作业和答疑中注意收集学生常会犯错的问题,对这些问题进行分析研究,找到学生学习中存在的薄弱环节,为上好习题课提供依据。
1.2精心组织教学内容,周密设计
教师在备课中要根据教学目标,精心挑选例题和习题,对于一堂习题课,例题的选择至关重要,它将直接影响教学效果。选择例题应注意以下几个问题:
1.2.1要有明确的目的性
通过习题课,除了巩固、深化和运用学过的知识以外,还应当有计划地交给学生正确的解题思路和方法,其中包括教给学生能够解题的基本程序和规范性。
1.2.2例题要有典型性
要求例题能够充分反映物理概念、规律的本质和关键,练习的深广度和难易水平要能反映新课标的要求;题目的解决能反映分析和处理物理习题的一般方法;所举的例题要有代表性,使学生易做到举一反三。
1.2.3例题要有针对性
题目的深浅程度要针对学生的知识和能力水平;题目能针对学生在解答时容易产生的错误和问题。即例题的选择能针对教学的重点、难点和考点,能起到示范引路,方法指导的作用,还应便于从情境、设问、立意等方面作多种变化,从不同角度使学生对知识与方法有更深的理解。
1.3要注重培养学生解决问题的能力
习题课不同于新授课,它就是通过解题,使学生掌握分析问题和解决问题的方法,在备课时一定要突出这一点。题目的能力性要强一点,并注意一题多解、一题多变,尽量贴近生活、生产实际,解题思路一定要清楚,层次要分明,方法要得当,逻辑性要强,从而达到提高学生能力的目的题目。
讲授方法多样化
在习题课中,习题所涉及内容、习题的形式、难易程度等的不同,讲授方式也要多样化。总体来说,采用的方式大致有下面几种:
2.1示范式
在刚学完一个新的内容、新的公式进行习题课教学时,为了让学生规范解题步骤,理清解题思路,老师应进行示范,采取讲解典型题,交待解题的基本思路和分析方法,并告诉学生应该注意的问题。在此基础上逐渐深入,让学生通过自己练习,进一步巩固解决问题的途径和方法,往往能收到较好的效果。
2.2难点分散式
在习题课所涉及内容难点较多或习题本身难点较多时,教师要善于把难点分散开,把大题分成若干个小题,各个突破,然后再进行归纳总结,这样学生容易消化难点、掌握解题的方法和技巧。
2.3启发讨论式
在课堂上若教学内容难点不太多,学生掌握较好时,老师应该在学生独立解题之后,组织学生讨论,并要善于抓住学生中出现的具有普遍性和代表性的问题,积极启发引导学生进行分析、对比、总结,帮助学生搞清楚模糊的问题并纠正错误,开拓学生思路,这是提高学生能力的最佳方法。但若教学内容难点多,则不宜采用此法,容易使学生处于束手无策的僵持状态,浪费教学时间。
2.4板演-评议式
这种方法是选择典型问题,让学生在黑板上进行板演,板演的学生通过独立思考,把自己分析和解决问题的思路与方法暴露在全班同学面前。教师针对学生的分析思路和方法进行评议,充分肯定其正确的分析方法与解题技巧,找出其存在的不足之处,提出修改方法,指出努力的方向。通过评议,能提高全班学生分析和解决问题的能力。另外,结合新课程教学理念,这种方法还可以变化为“学习小组代表板演——其他小组学生评议——教师再评议”的方法。这样可以更大程度调动学生的学习积极性,有利于提高所有学生的参与度,更高效地培养学生的解题能力。
2.5实验探究式
在处理有些物理问题时,老师利用物理规律来解释某些物理现象,学生就是不理解,不能接受,这时若条件允许,应该考虑根据该物理问题,设计一些简单易行的小实验,当场做给学生看,甚至可以让学生自己做一下,“事实总是胜于雄辩”,这时学生往往记忆深刻,不容易再犯同样错误。同也活跃了课堂气氛,增加了学生的学习兴趣,又带动了他们从生活中去发现物理现象、探究物理本质的主观能动性。
归纳总结,深化理解
对于教学过程的每一个环节,教师都要对学生进行学习的评价,实事求是地肯定他们的学习成绩,让他们享受成功的喜悦,激发他们的学习兴趣。同时也要引导学生及时总结和反思(如解题思路、方法、规律和体会等等)。使他们通过类似问题的练习,掌握所学的基础知识、基本技能和方法。并且鼓励学生开动脑筋,通过类比、联想、迁移或延伸拓展,挖掘习题中的潜在成果,把思维引向深入。逐步培养学生严谨的科学态度,增强学生的创新意识。
半导体物理习题与问题
声明:除非特别标注,否则均为本站原创文章,转载时请以链接形式注明文章出处。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。


