理论物理
Theoretical Physics
（070201）
● 培养方案
（一）培养目标和要求
1、努力学习马列主义、毛泽东思想和邓小平理论，坚持党的基本路线，热爱祖国，遵纪守法，品德良好，学风严谨，具有较强的事业心和献身精神，积极为社会主义现代化建设服务。
2、掌握坚实宽广的理论基础和系统深入的专门知识，具有独立从事科学研究工作的能力和社会管理方面的适应性，在科学和管理上能作出创造性的研究成果。
3、积极参加体育锻炼，身体健康。
4、硕士应达到的要求：
(1)掌握本学科的基础理论和相关学科的基础知识，有较强的自学能力，及时跟踪学科发展动态。
(2)具有项目组织综合能力和团队工作精神，具有一定的公关能力及和谐的人际关系。
(3)具有强烈的责任心和敬业精神。
(4)广泛获取各类相关知识，对科技发展具有敏感性。
(5)有扎实的英语基础知识，能流利阅读专业文献，有较好的听说写译综合技能。
5、本专业的主要学习内容有：高等量子力学，群论，统计物理和多体理论，量子场论，固体物理，光电子物理， 广义相对论，计算机应用，专业英语等课程，另外还要参加教学实习，全国性学术交流会议，撰写毕业论文等实践环节。硕士生毕业可以继续深造，攻读博士学位，或在高校和中学担任教学，科研工作，另外也可以在相关企事业任职。
（二）研究方向
1、 光电材料及器件物理，主要导师：石旺舟 教授，杜国平教授，谢东珠 副教授，秦晓梅 副教授
2、 天体物理中的理论问题，主要导师： 束成钢 教授
3、 原子分子能级的高精度计算，主要导师：朱炯明教授
4、 凝聚态理论，主要导师：张一副教授
（三）学制
三年（特殊情况下可以适当延长或缩短）
（四）课程设置与学分要求
1、必修课程：
（1）学位公共课程：（每门课程2学分）
科学社会主义理论与实践Theory and Practice of Scientific Socialism
自然辩证法 Dialectics of Nature
第一外国语 First Foreign Language
（2）学位基础课：（每门课程3学分，选四门）
高等量子力学 Advanced Quantum Mechanics
群论 Group Theory
统计物理与多体理论 Statistical Physics and Multibody Theory
量子场论 Quantum Field Theory
固体物理 Solid State Physics
（3）学位专业课：（除专业外语2学分外，其他每门课程3学分）
专业外语 Specialized Foreign Language
专业计算机编程 Computer Programming
广义相对论 General Relativity
原子分子物理 Atomic and Molecular Physics
微电子器件物理 Microelectronic Device Physics
光电子学导论 Introduction to Optoelectronics
半导体物理 Semiconductor Physics
【注】专业外语为必选课程。每个学生根据不同研究方向还需选择其他两门或两门以上的课程。
2、选修课程：
（1）公共选修课（每门课程2学分）
英语口语
计算机基础
（2）专业选修课 （每门课程2学分）
星系天文学 Galaxy Astronomy
数据处理 Data Treatment
实测天体物理 Measurement Astrophysics
星系动力学 Galaxy Dynamics
恒星结构与演化 Star Structure and Evolution
角动量理论 Angular Momentum Theory
少体原子系统的计算 Calculation of Few-body Atomic System
电子薄膜科学 Electronic Thin Film Sciences
微电子制造技术 Microelectronics Manufacturing Technology
材料物理性能 Physical Properties of Materials
铁电物理学 Ferroelectricity Physics
信息光学 Information Optics
【注】每个学生根据不同研究方向需选择两门或两门以上的课程。
（3）讨论班与论文选读 （是否开课由导师决定）
【注】学生可根据导师安排选修其他相关学科的课程，并按专业选修课计算学分。
（五）培养方式与考核方式
学位基础课和学位专业课以教师讲授为主，少数内容可以在教师指导下由学生轮流报告。专业选修课采用教师讲授与学生报告相结合的方法，以学生报告为主，逐步减少教师的讲授内容。从二年级开始，根据各研究方向，学生在导师指导下查阅和报告有关文献，开展专题讨论，在此基础上形成毕业论文题目，并围绕该题目进行研究，最后完成毕业论文，进一步提高学生科研能力和创新意识。
课程考核分考试与考查两种方式，可采用笔试/口试、闭卷/开卷、撰写论文、完成项目等形式进行。必修课程原则上都要进行笔试。
研究生课程的成绩由平时成绩和期末考试成绩综合评定。考试成绩采用百分制记录，也可以分优（90分-100分）、良（80分-89分）、中（70分-79分）、及格（60分-69分）、不及格五等；考查成绩以合格、不合格记。
撰写论文，以优、良、中、及格、不及格五级计算成绩。
（六）学位论文撰写与答辩
1、研究生在撰写论文之前，必须经过认真的调查研究，阅读大量的文献资料，了解本人主攻方向的历史和现状，在此基础上酝酿学位论文选题。
2、第四学期末，在导师指导下确定选题，写出开题报告，并经教研室有关专家论证。开题报告需包含：论题；论文的基本构思或大纲；论题的学术意义和现实意义；已阅读过的和准备阅读的资料；疑点和难点等。
3、论文的选题和内容应具有一定理论价值和应用价值，有一定的创意和前沿性。
4、论文送审与答辩
（1）论文送审，硕士学位论文至少校内外各1位具有副教授及以上职称专家评阅：如果参加盲检，论文还需各聘请1名校内与校外专家评阅；否则，只需请1名校内专家评阅（由学位点安排）。第六学期中期（3月中旬-4月初）经导师同意由研究生登陆指定网站查看自己是否参加盲审。
（2）盲审结束后无异议则进入答辩阶段（每年的5月下旬进行）。
（3）答辩委员会由3-5名与选题有关的教授（或研究员）、副教授（或副研究员）组成。答辩委员会推举一名答辩主席，答辩人的导师和副导师不能担任答辩主席。答辩后由答辩委员会投票表决，答辩主席在答辩决议书上签字。
5、学位授予
论文在获三分之二（或以上）答辩委员通过后，答辩委员会可建议授予答辩人所申请的学位。
（七）教学大纲
☆ 高等量子力学
（一）教学目的和要求
本课程为理论物理专业硕士研究生的学位课程。量子力学是现代高科技不可或缺的，还在不断发展的一门基础学科。本课程是在本科已学过的量子力学基础上的加深课程。通过此课程的教学，使研究生在本科阶段具备的初步量子力学知识和技能的基础上，加宽加深对量子力学基本思想、基本内容和基本应用的认识和能力。学会从微观角度来认识物质结构及相关规律，并用它做武器来解决一些未知问题。
（二）基本教学内容
第一章 量子力学与经典力学的关系
§1.1 对应原理
§1.2 Possion括号
§1.3 WKB近似
§1.4 中心力场中粒子的准经典近似
§1.5 Schroedinger方程与Jacobi-Hamilton方程的关系，力学与光学的相似性
第二章 路径积分
§2.1 传播子
§2.2 路径积分的基本思想
§2.3 路径积分的计算方法
§2.4 Feyman 路径积分理论与Schroedinger波动方程等价
§2.5 路径积分理论的规范不变性，Aharonov-Bohm效应
第三章 二次量子化
§3.1 粒子数表象，粒子产生与湮灭算式
§3.2 Bose子单体和二体算符的表示式
§3.3 Fermi子单体和二体算符的表示式
§3.4 坐标表象
第四章 散射的形式理论
§3.1 相互作用表象中态随时间的演化
§3.2 微扰论展开
§3.3 散射矩阵
§3.4 S矩阵的微扰论展开
§3.5 散射截面
§3.6 分波法
第五章 角动量理论
§3.1 转动算符的矩阵表示
§3.2 陀螺的转动
§3.3 不可约张量Winger-Eckart定理
第六章 相对论量子力学
§3.1 Klein-Gordon方程
§3.2 Dirac方程
§3.3 自由电子的平面波解
§3.4 电磁场中电子的Dirac方程与非相对论极限
§3.5氢原子光谱的精细结构
第七章 量子体系的对称性
§3.1 守恒量与对称量
§3.2 量子态的分类与对称性
§3.3 能级简并度与对称性的关系
§3.4 对称性在简并微扰中的应用
第八章 时间反演
§3.1 时间反演态与时间反演算符
§3.2 时间反演不变性
§3.3 力学量的分类与矩阵元的计算
（三）主要参考资料
《量子力学》（卷Ⅱ）第二版，曾谨言，科学出版社，1997年。
《量子力学习题精选与剖析》，钱伯初、曾谨言，科学出版社，1995年。
《高等量子力学》，喀兴林，高等教育出版社，1999年。
《量子力学》（第二卷），（法）A.梅西亚，科学出版社，1986年。
《量子力学原理》，P.A.M.狄拉克， 科学出版社，1979年。
《量子力学》，苏如铿，复旦大学出版社，1997年。
（四）总时数： 72学时
（五）考核方式：考试
☆ 群论
（一）教学目的和要求
本课程为理论物理专业硕士研究生的学位课程。本课程在阐明拓扑、张量、流形等近似代数方法的基础上，着重讲解群论与群表示论以及它们在量子力学、粒子物理、固体物理以及原子和原子核物理等学科中的应用，目的在于使研究生把它作为一种新的数学工具，为解决研究课题中的相关问题服务。要求研究生掌握群论的基本知识与应用技能，在课题研究需要之时能够用群论这种数学工具来解决问题。
（二）基本教学内容
第一章 集合论
§1.1 集合概念
§1.2 集合运算
§1.3 集合影射
§1.4 集合关系
第二章 群论基础
§2.1 群的定义
§2.2 子群和陪集
§2.3 共轭群
§2.4 不变子群与商群
§2.5 同态与同构
§2.6 直积群
第三章 代数系和数系
§3.1 数系
§3.2 向量空间
§3.3 体上的代数
第四章 向量空间的理论
§4.1 商空间
§4.2 对偶空间
§4.3 内积空间
§4.4 不变子空间
§4.5 张量空间
第五章 群表示论
§5.1 可约和不可约
§5.2 商表示
§5.3 重要定理
§5.4 群论和量子力学
第六章 拓扑和流形
§6.1 定义
§6.2 连续映射
§6.3 连通性
§6.4 流形
§6.5 流形上的张量场
第七章 SO（2），SO（3），SU（2）群及其应用
§7.1 张量
§7.2 旋量
§7.3 A型李代数
§7.4 C-G系数
§7.5 W-E定理
§7.6 选择定则
第八章 晶体群及其应用
§8.1 欧几里德群
§8.2 点群
§8.3 格群
§8.4 布喇菲格子
§8.5 空间群
第九章 对称群及其应用
§9.1 对称群的共轭结构
§9.2 不可约表示
§9.3 分歧律
§9.4 Young氏图形
第十章 Lorents群及其表示
§10.1 定义
§10.2 覆盖群SL（2，c）
§10.3 旋量
§10.4 旋量方程
第十一章 李群和李代数
§11.1 定义
§11.2 李群的李代数
§11.3 伴随表示
§11.4 典型群及其表示论
第十二章 应用实例
§12.1 各向同性谐振子
§12.2 氢原子
§12.3 费米子与壳层结构
§12.4 八重态与夸克模型
（三）主要参考资料
《对称群及其应用》，W.Miller著，栾德怀、冯承天等译，科学出版社，1981年。
《典型群及其在物理上的应用》，B.G.Wybourne，科学出版社，1982年。
《从理论物理到数学结论》，L.E.H.Trainor等著，冯承天等译，科学出版社，1987年。
《物理学中的几何方法》，余杨政，冯承天，高等教育出版社，1998年。
（四）总时数： 72学时
（五）考核方式：考试
☆ 量子统计与多体理论
（一）教学目的和要求
本课程为理论物理专业硕士研究生的学位课程。本课程的目的是使学生对量子统计物理学的理论方法和研究对象有一个系统的理解，并对这一领域当前的发展有一定的了解，为日后进一步学习有关专题课程和从事相关的科学研究工作打下良好的基础。
（二）基本教学内容
第一章 量子统计系综的基本原理
§1.1 经典统计系综理论的回顾
§1.2 量子统计系综理论
§1.3 量子刘维方程
§1.4 密度算符的薛定锷绘景和海森伯绘景
第二章 量子统计热力学
§2.1 平衡态量子统计系综
§2.2 密度矩阵的计算
§2.3 密度矩阵的布洛赫方程及其微扰展开
§2.4 热力学等式
§2.5 量子系统中的涨落
§2.6 热力学极限
§2.7 量子统计系综的热力学等价性
§2.8 热力学第三定律的统计解释
§2.9 量子统计的经典极限
第三章 近独立子系所组成的系统
§3.1 量子统计描写
§3.2 密度矩阵和配分函数
§3.3 用巨正则系综讨论理想气体
§3.4 理想玻色气体的性质
§3.5 理想费米气体的性质
第四章 非理想气体理论 —— 集团展开法
§4.1 买厄的经典非理想气体理论
§4.2 量子非理想气体的第二维里系数
§4.3 量子集团展开
第五章 量子流体
§5.1 元激发
§5.2 液4He的性质
§5.3 朗道超流理论
§5.4 简并近理想玻色气体（排斥势），波戈留波夫变换
§5.5 朗道的正常费米液体理论
§5.6 简并近理想费米气体（排斥势）
§5.7 超流费米液体
第六章 相变理论-Ⅰ
§6.1 Ising模型
§6.2 Bragg-Williams近似
§6.3 Bethe近似
§6.4 Ising模型的其他应用
§6.5 Ising模型的严格解
§6.6 杨—李相变理论
第七章 相变理论-Ⅱ
§7.1 临界点附近的涨落、关联长度
§7.2 序参数，临界指数
§7.3 临界现象的标度理论
§7.4 坐标空间重整化群
§7.5 高斯模型及其严格解
§7.6 动量空间重整化群
第八章 趋向平衡的过程
§8.1 刘维定理和彭加勒周期
§8.2 H定理
§8.3 Ehrenfest模型
（三）主要参考资料
《量子统计物理学》，北大物理系编写组，北京大学出版社，1987年。
《统计物理现代教程》上册，[美]雷克著，北京大学出版社，1983年。
《统计物理现代教程》下册，[美]雷克著，北京大学出版社，1983年。
《统计力学》，李政道编，北京师范大学出版社，1984年。
（四）总时数： 72学时
（五）考核方式：考试
☆ 量子场论
（一）教学目的和要求
量子场论一直是理论物理专业硕士研究生的学位课程，而且近年来逐渐成为物理学个专业都需要了解的基础知识。本课程的目的是使学生对量子场论的理论方法和研究对象有一个系统的理解，并对这一领域研究的新发展有一定的了解，为日后进一步学习有关专题课程和从事相关的科学研究工作打下良好的基础。
（二）基本教学内容
第一章 Klein-Gordon 场
§1.1 Klein-Gordon方程
§1.2 经典场论基础
§1.3 标量场的规范量子化
§1.4 时空中的Klein-Gordon 场
第二章 Dirac 场
§2.1 Dirac 方程
§2.2 Dirac 方程的自由粒子解
§2.3 Dirac矩阵和Dirac 旋量场
§2.4 Dirac 场的量子化
§2.5 Dirac 理论的对称性（CPT）
第三章 电磁场
§3.1 Maxwell方程
§3.2 局域规范对称性
§3.3 库仑规范下电磁场的量子化
§3.4 协变规范下电磁场的量子化
第四章 微扰理论
§4.1 微扰理论
§4.2 S矩阵
§4.3 Wick定理
§4.4 Feynman 图
§4.5 量子电动力学的Feynman定则
§4.6 动量空间的Feynman定则
第五章 量子电动力学的基本过程
§5.1 散射截面
§5.2 极化态的求和
§5.3 康普顿散射
§5.4 外场的散射
第六章 辐射修正
§6.1 辐射修正
§6.2 规范化
§6.3 重整化
第七章 泛函方法
§7.1 量子力学的路径积分
§7.2 标量场的泛函量子化
§7.3 电磁场的泛函量子化
§7.4 自旋场的泛函量子化
（三）主要参考资料
《量子场论》，徐建军，复旦大学出版社，2004年。
《量子场论导论》，Michael E.Peskin等，世界图书出版公司，2006年。
《粒子和场》，D.卢里，科学出版社，1981年。
（四）总时数： 72学时
（五）考核方式：考试
☆ 固体物理（Solid State Physics）
（一）教学目的和要求
本课程是理解固体内部原子的凝聚情况，以及内部原子，电子的运动规律的课程，是物理学的基本学科，是凝聚态物理领域的入门学科。通过学习，使学生建立固体物理的基本概念，从而为进入固体物理领域奠定基础。
（1）了解固体物理学发展的基本情况，以及固体物理学对于近代物理和近代科技的发展起的作用，培养学生的科学素质和科学精神。
（2）了解固体物理所研究的基本内容和固体物理研究前沿领域的概况，培养学生的现代意识和科学远见。
（3）掌握固体物理学的基本概念和基本规律。培养掌握科学知识的方法。
（4）掌握应用固体物理学理论分析和处理问题的手段和方法，培养科学研究的方法。
（二）基本教学内容
第一章 晶体结构
§1.1 一些晶格的实例
§1.2 晶格的周期性
§1.3 晶向、晶面和它们的标志
§1.4 倒格子
§1.5 晶体的宏观对称性
§1.6 点群
§1.7 晶格的对称性
§1.8 晶体表面的几何结构
§1.9 非晶态材料的结构和准晶态
第二章 固体的结合
§2.1 离子性结合
§2.2 共价结合
§2.3 金属性结合
§2.4 范德耳尔斯结合
§2.5 元素和化合物晶体结合的规律性
第三章 晶格振动与晶体的热学性质
§3.1 简谐近似和简正坐标
§3.2 一维单原子链
§3.3 一维双原子链 声学波和光学波
§3.4 三维晶格的振动
§3.5 离子晶体的长光学波
§3.6 确定晶格振动谱的实验方法
§3.7 局部振动
§3.8 晶格热容的量子理论
§3.9 晶格振动模式密度
§3.10 晶格的状态方程和热膨胀
§3.11 晶格的热传导
§3.12 非晶固体中的原子振动
第四章 能带理论
§4.1 布洛赫定理
§4.2 一维周期场中电子运动的近自由电子近似
§4.3 三维周期场中电子运动的近自由电子近似
§4.4 赝势
§4.5 紧束缚近似—原子轨道线性组合法
§4.6 晶体能带的对称性
§4.7 能态密度和费米面
§4.8 表面电子态
§4.9 无序系统中的电子态
第五章 晶体中的缺陷和扩散
§5.1 多晶体和晶粒间界
§5.2 位错
§5.3 空位、间隙原子的运动和统计平衡
§5.4. 扩散和原子布朗运动
§5.5 离子晶体中的点缺陷和离子性导电
第六章 金属的电导理论
§6.1 费米统计和电子热容量
§6.2 功函数和接触电势
§6.3 分布函数和波尔兹曼方程
§6.4. 弛豫时间近似和电导率公式
§6.5 各向同性杂质的弹性散射，电子与晶格的相互作用
§6.6 纯金属和非晶态金属的电阻率与温度的关系
§6.7 金属—绝缘体转变
第七章 半导体电子论
§7.1 半导体的基本能带结构
§7.2 半导体中的杂质
§7.3 载流子浓度和载流子输运现象
§7.4 半导体中电子的费米统计分布
§7.5 电导和霍尔效应
§7.6 PN结、MOS系统
§7.7 异质结
§7.8 非晶态半导体
第八章 固体的磁性和光吸收
§8.1 抗磁性方程、单核体系抗磁性的量子理论
§8.2 顺磁性的统计理论和量子理论
§8.3 传导电子的顺磁磁化率
§8.4 固体光学常数间的基本关系
§8.5 固体中的光吸收过程
§8.6 晶格弛豫及其对电子跃迁的影响
（三）主要参考资料
《固体物理学》，顾秉林，王喜坤，清华大学出版社，1989年。
《固体物理学导论》，C.基泰尔，化学工业出版社，2005年。
《固体物理学》，韩汝琦，高等教育出版社，1988年。
（四）总时数： 72学时
（五）考核方式：考试
☆ 广义相对论
（一）教学目的和要求
广义相对论是天体物理学和现代天文学领域的一门基础课程。本课程在本科阶段已学习狭义相对论基础上，将相对性原理进一步推广到任何参照系。通过此课程的教学，使研究生加宽加深对相对论基本思想的理解，初步掌握广义相对论的基本原理和基本方法，并能运用广义相对论的规律，处理和解决一些相关领域的问题，比如黑洞，引力透镜，星系演化，宇宙学模型等等。
（二）基本教学内容
第一章 仿射空间中的张量分析
§1.1 n维仿射空间中的张量
§1.2 张量的对称性
§1.3 张量的平移和仿射联络
§1.4 张量的协变微商
§1.5 测地线方程
§1.6 曲率张量
第二章 Riemann几何
§2.1 黎曼空间和度规张量
§2.2 张量指标的升降
§2.3 Christoffel联络
§2.4 黎曼空间中的测地线
§2.5 黎曼空间的曲率张量
§2.6 Bianchi恒等式
§2.7 Lie微商
§2.8 等度规映射和Killing矢量场
第三章 相对论性的引力理论
§3.1 引力质量和惯性质量
§3.2 等效原理
§3.3 引力几何化
§3.4 弱引力场中的自由粒子
§3.5 Einstein引力场方程
§3.6 场方程的牛顿近似
§3.7 协和坐标条件
§3.8 引力波
第四章 观测量的理论
§4.1 观测量作为标量
§4.2 时空间隔的测量和投影算符
§4.3 物理的坐标系
§4.4 四轴系和局域测量
§4.5 两个观测者的测量的比较
§4.6 局域惯性系条件
第五章 球对称引力场
§5.1 球对称度规场的一般结构
§5.2 Schwarzschild外部解
§5.3 Birkhoff定理
§5.4 Schwarzschild坐标的物理意义
§5.5 引力源中的内引力场
第六章 粒子在球对称引力场中的运动
§6.1 时空对称性与守恒量
§6.2 Schwarzschild场中的运动方程
§6.3 运动的分类
§6.4 行星的轨道
§6.5 光子轨线的引力偏折
§6.6 光频的引力红移
第七章 黑洞
§7.1 r = 2GM 球面上时空的非奇异性
§7.2 引力半径内的时空结构
§7.3 Eddington坐标
§7.4 Kruskal坐标
§7.5 球对称时空的全局结构
§7.6 黑洞作为恒星演化的终局
§7.7 黑洞的分类
§7.8 黑洞动力学
§7.6 黑洞的辐射
第八章 宇宙学
§8.1 宇宙学的基本事实
§8.2 宇宙动力学
§8.3 宇宙空间的曲率
§8.4 宇宙的年龄
§8.5 辐射为主的早期宇宙
§8.6 背景辐射问题
§8.7 原初核合成问题
§8.8 正反物质的不对称问题
§8.9 视界与平坦性疑难
§8.10 甚早期宇宙的暴胀理论
§8.11 宇宙常数问题
§8.12 暗物质问题
§8.13 宇宙结构的形成问题
（三）主要参考资料
《广义相对论》（第二版），刘辽、赵峥，高等教育出版社，2004年。
《广义相对论引论》（第二版），余允强，北京大学出版社，1997年。
《引力论与宇宙论》，S.温伯格著，邹振隆等译，科学出版社，1980年。
《General Relativity》，R. M. Ward，The University of Chicago Press，1984年。
（四）总时数： 72学时
（五）考核方式：考试
☆ 微电子器件物理（Microelectronic Device Physics）
（一）教学目的和要求
通过对本课程学习，使学生对微电子器件原理有一个较为完整和系统的概念，主要学习二极管、双极型晶体管BJT和场效应晶体管MOSFET的基本特性和决定这些特性的物理基础，从而为晶体管、集成电路和传感器的设计、制造打下坚实的理论基础。
（二）基本教学内容
Preface
Chapter 1 Semiconductor Device Fundamentals
§1.1 Energy Band Theory
§1.2 Statistics of Fre Carriers in Semiconductors
§1.3 Generation and Recombination Processes
§1.4 Boltzman Transport Equation
§1.5 Drift and Diffusion Mechanisms
§1.6 Carrier Scattering Mechanisms
§1.7 Basic Semiconductor Device Equations
§1.8 Monte Carlo Simulation
Chapter 2 Physics and Models Related to p/n Junctions
§2.1 Description of p/n Junction
§2.2 Ambipolar Transport Equation
§2.3 Linvill Lumped Circuit Model
§2.4 Sah Transmission-Line Circuit Model
Chapter 3 Bipolar Junction Transistors
§3.1 Steady-state Characteristics under Forward-active Operation
§3.2 Current-voltage characteristics including saturation and current -induced base pushout
§3.3 Effect of quasi-neutral base width modulation
§3.4 Effect of nonuniform doping concentration
§3.5 Avalanche multiplication in BJTs
§3.6 Charge storage in BJTs
Chapter 4 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Devices
§4.1 Metal-oxide-semiconductor diodes
§4.2 Metal-oxide-semiconductor field-effect transistor
§4.3 Numerical and experimental results
§4.4 Hot-carrier effects
§4.5 Capacitances of intrinsic MOSFET
§4.6 MOSFET equivalent Circuit
Chapter 5 Solar Cells
§5.1 Basic concept
§5.2 Homojunction solar cells
§5.3 Heterojunction solar cells
§5.4 Effect of V-groove front surface on solar cell performance
Chapter 6 Photoconductive Diodes
§6.1 Device structure and characteristics
§6.2 General theories
§6.3 Conductivity and current
§6.4 Effect of contact regions
§6.5 Two-dimensional analysis
§6.6 Transient behavior of photoconductive diodes
（三）主要参考资料
《Advanced Semiconductor Device Physics and Modeling》，JuinJ.Liou，1994 ARTECH HOUSE.INC。
《Semiconductor Device Physics and Technology》，Sze,S.M.，New York:Wiley,1981
《Microelectronic Devices》，Yang,E.S.,New York:McGraw-Hill Co.,1988
（四）总时数： 54学时
（五）考核方式：考试
☆ 微电子制造技术（Microelectronics Manufacturing Technology）
（一）教学目的和要求
通过对本课程学习，使学生对半导体器件和半导体集成电路制造工艺及原理有一个较为完整和系统的概念，並具有一定工艺分析和设计以及解决工艺问题和提高产品质量的能力。
（二）基本教学内容
绪论
第一章 微电子加工环境与衬底制备
§1.1 微电子加工环境
§1.2 衬底材料
§1.3 衬底制备
第二章 晶片掺杂原理与技术
§2.1 固体扩散
§2.2 离子注入掺杂
§2.3 合金法
第三章 薄膜技术
§3.1 同质硅化学气相外延
§3.2 其它外延技术
§3.3 热生长二氧化硅膜
§3.4 薄膜的化学气相淀积（CVD）
§3.5 介质膜的其它制备方法
§3.6 金属类薄膜的物理气相淀积
第四章 微细图形加工技术
§4.1 抗蚀剂和掩模材料
§4.2 计算机辅助掩模图形发生
§4.3 掩模版图形的形成
§4.4 晶片上抗蚀膜图形的形成
§4.5 晶片表面图形的形成
§4.6 微细图形缺陷分析与控制
第五章 计算机工艺模拟与在线监测
§5.1 工艺模拟的基础
§5.2 工艺模型
§5.3 SUPREM工艺模拟软件简介
§5.4 微电子测试图形
§5.5 微电子工艺评价
第六章 布线与组装技术
§6.1 欧姆接触
§6.2 布线技术
§6.3 键合
§6.4 封装
§6.5 表面安装技术
（三）主要参考资料
《半导体制造技术》，Michael Quirk，and Julian Serda，电子工业出版社，2004年。
《微电子技术概论》，贾新章，郝跃，国防工业出版社，1995年。
《微电子器件工艺》，李乃平，华中理工大学出版社，1995年。
（四）总时数： 54学时
（五）考核方式：考试
☆ 电子薄膜科学（Electronic Thin Film Sciences）
（一）教学目的和要求
通过本课程的学习，要求学生初步掌握等离子体物理的基本内容，对薄膜的生长机制、过程和方法有较为深入的了解；在熟悉薄膜基本生长工艺的基础上，对迅速发展的薄膜技术有全面的认识。通过本课程的学习，要求学生了解制备多种类型薄膜材料的设备，掌握分析薄膜性能的手段，并初步具备开发新材料的能力。
（二）基本教学内容
绪论
第一章 薄膜通论
§1.1 薄膜及其特点
§1.2 薄膜的制备
§1.3 薄膜的生长过程
§1.4 气相淀积统一模型
§1.5 薄膜材料及其应用
第二章 薄膜生长理论中的流体力学基础
§2.1 流体质点的变形与连续方程
§2.2 动量方程和能量方程
§2.3 可压缩流体的流动
§2.4 顺流平板附面层问题
第三章 传质理论与计算
§3.1 分子传质
§3.2 扩散系数
§3.3 热扩散
§3.4 对流传质与相间传质
第四章 薄膜生长过程中的热计算
§4.1 传热方式和热导率
§4.2 发热的计算
§4.3 传导散热的分析与计算
§4.4 对流散热的分析与计算
§4.5 辐射散热的分析与计算
§4.6 温升与冷却过程分析
§4.7 激光束对薄膜的热效应分析
第五章 化学热力学与反应动力学基础
§5.1 化学反应中的热效应
§5.2 化学平衡及其计算
§5.3 化学反应速率和活化能
§5.4 典型均相反应分析
§5.5 吸附与脱附
§5.6 表面反应
第六章 等离子体中的碰撞理论
§6.1 等离子体中的碰撞问题
§6.2 电子与中性粒子的碰撞激发
§6.3 电子碰撞电离
§6.4 离子与中性粒子的碰撞
§6.5 等离子体中的诊断技术
第七章 等离子体淀积技术
§7.1 反应室结构
§7.2 离子束淀积技术
§7.3 PECVD
§7.4 等离子体淀积中的理论问题
§7.5 靶中毒的分析与缓解措施
§7.6 靶中毒的微观分析
（三）主要参考资料
《电子薄膜科学》，杜经宁，J.W.迈耶，L.C.费尔德曼，科学出版社，1997年。
《薄膜生长理论》，王敬义，华中理工大学出版社，1993年。
《薄膜物理》，曲喜新，过璧君，电子工业出版社，1994年。
（四）总时数： 54学时
（五）考核方式：考试
培养计划表
（硕士）
|
院（系、
所）
|
数理信息学院物理系
|
学 科、
专 业
|
理论物理
|
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|
研 究
方 向
|
1. 光电材料及器件物理， 2.天体物理中的理论问题，
３.原子分子能级的高精度计算， ４凝聚态理论
|
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|
课程类别
|
课 程
名 称
|
学
分
|
周学时
|
总
学
时
|
各学期教学周时数
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任课教师
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考核方式
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一
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二
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三
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四
|
五
|
六
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|
必
修
课
程
|
学
位
公
共
课
|
第一外国语
|
2
|
|
|
4
|
|
|
|
|
|
|
考试
|
||
|
科学技术哲学
|
2
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
|
考试
|
||||
|
科学社会主义理论与实践
|
2
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
考试
|
||||
|
学位基础课
|
高等量子力学
|
3
|
4
|
72
|
4
|
|
|
|
|
|
张一
|
考试
|
|||
|
群论
|
3
|
4
|
72
|
4
|
|
|
|
|
|
秦晓梅
|
考试
|
||||
|
统计物理与多体理论
|
3
|
4
|
72
|
|
4
|
|
|
|
|
朱炯明
|
考试
|
||||
|
量子场论
|
3
|
4
|
72
|
|
4
|
|
|
|
|
陆继宗
|
考试
|
||||
|
固体物理
|
3
|
4
|
72
|
4
|
|
|
|
|
|
石旺舟
|
考试
|
||||
|
学位专业
课
|
专业外语
|
2
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
导 师
|
考查
|
|||
|
专业计算机编程
|
3
|
4
|
72
|
|
|
3
|
|
|
|
周丙路
|
考试
|
||||
|
广义相对论
|
3
|
4
|
72
|
4
|
|
|
|
|
|
朱炯明
|
考试
|
||||
|
原子分子物理
|
3
|
4
|
72
|
|
4
|
|
|
|
|
朱炯明
|
考试
|
||||
|
薄膜物理
|
３
|
4
|
72
|
|
4
|
|
|
|
|
石旺舟
|
考试
|
||||
|
半导体物理
|
3
|
4
|
72
|
|
4
|
|
|
|
|
刘爱云
|
考试
|
||||
|
光电子学导论
|
3
|
4
|
72
|
4
|
|
|
|
|
|
杜国平
|
考试
|
||||
|
选
修
课
程
|
星系天文学
|
2
|
3
|
54
|
3
|
|
|
|
|
|
赵君亮
|
考试
|
|||
|
数据处理
|
2
|
3
|
54
|
3
|
|
|
|
|
|
赵君亮
|
考试
|
||||
|
实测天体物理
|
2
|
3
|
54
|
|
3
|
|
|
|
|
傅承启
|
考试
|
||||
|
星系动力学
|
2
|
3
|
54
|
|
|
3
|
|
|
|
赵君亮
|
考试
|
||||
|
恒星结构与演化
|
2
|
3
|
54
|
|
3
|
|
|
|
|
傅承启
|
考试
|
||||
|
角动量理论
|
2
|
3
|
54
|
|
|
3
|
|
|
|
朱炯明
|
考试
|
||||
|
少体原子系统的计算
|
2
|
3
|
54
|
|
|
3
|
|
|
|
严宗朝
|
考试
|
||||
|
微电子技术
|
2
|
3
|
54
|
|
3
|
|
|
|
|
韩奇峰
|
考试
|
||||
|
信息光学
|
2
|
3
|
54
|
|
3
|
|
|
|
|
胡志娟
|
考试
|
||||
|
材料物理性能
|
2
|
3
|
54
|
|
3
|
|
|
|
|
杜国平
|
考试
|
||||
|
铁电物理学
|
2
|
3
|
54
|
|
3
|
|
|
|
|
唐艳学
|
考试
|
||||
|
其他
培养
环节
名称
|
论文选读
|
|
3
|
54
|
|
|
3
|
|
|
|
导师
|
考查
|
|||
|
学术研讨
|
|
3
|
54
|
|
|
|
3
|
|
|
导师
|
考查
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
评审
|
|||||
|
论文写作与答辩
|
|
|
|
|
|
|
|
√
|
√
|
|
答辩
|
||||
|
同等学力者补修课程
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
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|
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|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
备注：1、学位基础课 中，根据研究方向的需要可在 量子场论 和 固体物理 中选修一门。
2、学位专业课 和 选修课程 中，应根据不同研究方向的需要选修相应的课程。
