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加州理工探究課題：場(chǎng)效應(yīng)管的模擬探究

Category: 培訓(xùn)課程, 科研項(xiàng)目培訓(xùn)
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Date: 2023年2月24日上午10:00

本課題中，我們將介紹基本的半導(dǎo)體物理學(xué)，并深入掌握關(guān)于MOSFET的原理，模擬MOSFET的工作，了解各種物理參數(shù)對(duì)MOSFET的影響。

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加州理工探究課題

場(chǎng)效應(yīng)管的模擬探究

課題簡(jiǎn)介

半導(dǎo)體物理是研究半導(dǎo)體原子狀態(tài)和電子狀態(tài)以及各種半導(dǎo)體器件內(nèi)部電子過(guò)程的學(xué)科，是固體物理學(xué)的一個(gè)分支。研究半導(dǎo)體中的原子狀態(tài)以晶體結(jié)構(gòu)學(xué)和點(diǎn)陣動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，主要研究半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)、晶體生長(zhǎng)，以及晶體中的雜質(zhì)和各種類型的缺陷。

研究半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)以固體電子論和能帶理論為基礎(chǔ)，主要研究半導(dǎo)體的電子狀態(tài)，即能帶結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)和缺陷的影響、電子在外電場(chǎng)和外磁場(chǎng)作用下的輸運(yùn)過(guò)程、半導(dǎo)體的光電和熱電效應(yīng)、半導(dǎo)體的表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、半導(dǎo)體與金屬或不同類型半導(dǎo)體接觸時(shí)界面的性質(zhì)和所發(fā)生的過(guò)程、各種半導(dǎo)體器件的作用機(jī)理和制造工藝等。

本課題中，我們將介紹基本的半導(dǎo)體物理學(xué)，并深入掌握關(guān)于MOSFET的原理，模擬MOSFET的工作，了解各種物理參數(shù)對(duì)MOSFET的影響。

科研方法

計(jì)算機(jī)仿真模擬

計(jì)算機(jī)仿真模擬是一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件建立抽象模型、模擬真實(shí)條件并進(jìn)行分析的技術(shù)。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)相比，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)通過(guò)數(shù)學(xué)建模，解放了普通實(shí)驗(yàn)對(duì)于器材的苛刻要求，具有可多次進(jìn)行、反復(fù)試錯(cuò)的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)黑箱化了復(fù)雜的理論推導(dǎo)與數(shù)據(jù)計(jì)算，能夠以直觀的方式呈現(xiàn)研究的成果，對(duì)于初次涉獵科學(xué)研究的高中生而言，也更為簡(jiǎn)單易學(xué)、容易上手。

例如：在設(shè)計(jì)外太空的衛(wèi)星軌道時(shí)，受制于客觀條件，科研工作者無(wú)法在地球上重現(xiàn)外太空的環(huán)境，因此，只能借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力，對(duì)外太空的情況和衛(wèi)星的軌道進(jìn)行模擬、反復(fù)實(shí)驗(yàn)，并基于模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，完成科學(xué)的軌道設(shè)計(jì)。