物理学院-应用物理学

45 应用物理学专业 一、专业培养目标 培养学生具有坚实的数学基础、广博的物理学基本知识、系统扎实的物理学基础理论、 基本实验方法和技能，了解物理学发展的前沿和科学发展的总体趋势，掌握必要的电子技 术和计算机应用基础知识，熟练掌握英语，受到基础研究或应用基础研究的初步训练，具 有一定的基础科学研究能力和应用开发能力。培养基础扎实、后劲足、适应能力和知识更 新能力较强的高级人才。毕业后适宜继续攻读物理学及相关的高新技术学科、交叉学科等 学科领域的研究生，也可到科研、高等学校、产业部门等从事科研、教学、管理和高新技 术研发工作。 二、学制、授予学位及毕业基本要求 学制： 四年 授予学位： 理学学士 课程设置的分类及学分比例如下表： 类 别 学 分 比 例（%） 通 修 课 70 41.92-42.68 学科群基础课 63-66 38.41-39.52 专 业 课 ≥15 8.98-9.15 任意选修课 8 4.79-4.88 毕 业 论 文 8 4.79-4.88 合 计 164-167 1、通修课：(70 学分) 参照学校关于通修课的课程要求。其中物理类理论课程以本专业要求为准，以下课程 也作为本专业的通修要求： 电子线路基础实验（1学分）、大学物理―现代技术实验(1.5 学分)、大学物理－研究 性实验(1.5 学分)； 2、学科群基础课：（63-66 学分） MA02*（数学类课程）：（11 学分） 复变函数（A）（3学分）、数理方程（A）（3学分）、计算方法(B)(2 学分)、概率论与 数理统计(3 学分)； 46 ES72*（电子类课程）：（7学分） 电子技术基础（1）（2 学分）、电子技术基础（2）（2 学分）、电子技术基础（3）（3 学分）； PH02*（物理类课程）：（45-48 学分） 物理讲坛（2学分）、力学（甲型）（4学分）、热学（3学分）、电磁学(4 学分)、理论 力学(4 学分)、光学(4 学分)、原子物理(4 学分)、电动力学(4 学分)、量子力学 A(6 学分) 和量子力学 B(4 学分)（二选一）、计算物理 A(核科学类)(3 学分)和计算物理 B(非核科学 类)(3 学分)（二选一）、热力学与统计物理(4 学分)、固体物理学 A(4 学分)和固体物理学 B(3 学分)（二选一）、物理学专业基础实验（2学分）； 3、专业课：（选≥15 学分） 凝聚态物理方向：（选≥15 学分） PH03*（物理类课程）： 结构物性与固化（必）（4 学分）、凝聚态物理实验（必）（2 学分）、凝聚态物理实验 方法（4 学分）、低温物理导论（3 学分）、固体光学与光谱学（3 学分）、磁性物理（3 学 分）、发光学（3学分）、薄膜物理（3学分）、晶体学（3学分）、现代凝聚态理论（3学分）、 纳米材料物理与化学（3学分）、固体表面分析原理（3学分）、信息功能材料（3学分）； CH0*（化学类课程）： 普通化学实验（1学分）； CS0*（计算机类课程）： 数据结构与数据库（3.5 学分）、微机原理与接口（3.5 学分）； 等离子体物理方向：（选≥15 学分） PH03*（物理类课程）： 等离子体物理理论（必修）（4 学分）、等离子体物理实验（必修）（2 学分）、等离子 体物理导论（2学分）、气体放电原理（3学分）、实验物理中的信号采集处理（4学分）、 等离子体诊断导论（3学分）、等离子体实验装置概论（3学分）、等离子体应用（3学分）； PI0*（机械类课程） 机械制图（非机类）（3学分）； CS0*（计算机类课程）： 数据结构与数据库（3.5 学分）、微机原理与接口（3.5 学分）； 物理电子学方向：（选≥15 学分） PH03*（物理类课程）： 物理电子学信号采集处理实验（必修）（1.5 学分）、粒子探测技术（4学分）、电子系 统设计（3学分）、核电子学方法（4学分）、实验物理中的信号采集处理（4学分）、快电 47 子学（3学分）、接口与总线（4学分）、核电子学实验（1.5 学分）、计算机在核物理中的 应用（3学分）； CS0*（计算机类课程）： 微机原理与接口（必修）（3.5 学分）、数据结构与数据库（3.5 学分）； 微电子与固体电子学方向：（选≥15 学分） PH03*（物理类课程） 半导体物理（必修）（3 学分）、微电子系列实验（必修）（2 学分）、半导体器件原理 （3学分）、半导体模拟集成电路（4学分）、半导体数字集成电路（3学分）、集成电路 CAD （3 学分）； CS0*（计算机类课程）： 微机原理与接口（3.5 学分）、数据结构与数据库（3.5 学分）； 跨学科选修课程：暂不作硬性要求。 本专业主要课程：高等数学、力学、热学、电磁学、光学、原子物理、理论物理、电 子线路、信息技术、固体物理学等。 48 四、主要课程关系结构图 应用物理学专业基础和专业课程相互关系结构图 说明：灰色部分为选修课 电 子 技 术 基 础 （ 3 ） 电子技术 基础（1） 多 变 量 微 积 分 概率论与数理 统计统计 ( B ) 复 变 函 数 数 理 方 程 计 算 方 法 力 学 电 磁 学 光 学 原子物理理论力学 量 子 力 学 计 算 物 理 热力学与统 计 物 理 固 体 物 理 大学物理 基础实验 大 学 物 理 综 合 实 验 大 学 物 理 现代技术实验 大 学 物 理 研究性实验 物理学专业 基 础 实 验 应 用 物 理 学 专 业 实 验 半导体集成电路 信息功能材料 半导体物理 微 机 原 理 等 离 子 体 物 理 理 论 凝 聚 态 物 理 实 验 方 法 核电子学方法 线性代数 热 学 固体薄膜物理 等离子体物理导 数据结构与数据库 电动力学 单 变 量 微 积 分 电 子 线 路 基 础 实 验 计算机文化基础 C 语言程序设计 电子技术 基础（2） 物理讲坛 结 构 物 性 与 固 化 49 五、指导性学习表 应用物理专业四年制指导性学习计划 一 年 级 秋 春 新课号 老课号 课程名称 学时 学分 新课号 老课号 课程名称 学时 学分 PS01001 无 形势与政策讲座 1 PS01003 104007 马克思主义基本原理 60 3 PS01002 104006 中国近代史纲要 40 2 FL01002 018502 综合英语二级 80 4 PS01004 104008 思想道德修养与法律基础 60 3 PE012** 103B01 基础体育选项 40 1 FL01001 018501 综合英语一级 40 4 PH01701 022162 大学物理－基础实验 60 1.5 PE011** 103A01 基础体育 40 1 MA01002 001513 多变量微积分 120 6 CS01001 210505 计算机文化基础 10/20 1 MA01003 001514 线性代数 80 4 CS01002 210502 C 语言程序设计 40/30 2.5 PH02003 022052 电磁学 80 4 MA01001 001512 单变量微积分 120 6 PH02002 022094 热学 60 3 PH02001 022093 力学（甲型） 80 4 PH02006 022168 物理讲坛 40 2 PH02006 022168 物理讲坛 40 2 文化素质类课程 小 计 （ 10 ）门课 25.5 小 计 （ 8+* ）门课 26.5 二 年 级 秋 春 新课号 老课号 课程名称 学时 学分 新课号 老课号 课程名称 学时 学分 无 军事理论 1 PE013** 103D01 体育选项（2） 40 1 PS01005 104009 重要思想概论 80/80 6 PH01703 022164 大学物理－现代技术实验 60 1.5 FL01003 018503 综合英语三级 80 4 MA02504 017080 概率论与数理统计 60 3 Ph01702 022163 大学物理－综合实验 60 1.5 ES72001 004203 电子技术基础（2） 40 2 PE013** 103C01 体育选项（1） 40 1 PH02005 022054 原子物理 80 4 ES72000 004202 电子技术基础（1） 40 2 PH02102 022057 电动力学 80 4 50 二 年 级 秋 春 新课号 老课号 课程名称 学时 学分 新课号 老课号 课程名称 学时 学分 MA02505 001505 复变函数（A） 60 3 MA02501 001506 数理方程（A） 60 3 PH02004 022391 光学 80 4 PH02101 022392 理论力学 80 4 文化素质类课程 文化素质类 小 计 ( 10+* )门课 25.5 小 计 （ 7＋* ）门课 18.5 三 年 级 秋 春 新课号 老课号 课程名称 学时 学分 新课号 老课号 课程名称 学时 学分 PH02103 022148 量子力学 A（2 选 1） 120 6 PH02105 022060 热力学与统计物理 80 4 PH02104 022059 量子力学 B（2 选 1） 80 4 PH02204 002001 固体物理 A（2 选 1） 80 4 PH01704 022165 大学物理－研究性实验 60 1.5 PH02205 022118 固体物理 B（2 选 1） 60 3 ES72002 004204 电子技术基础（3） 60 3 PH02701 004074 物理学专业基础实验 80 2 IN01700 210509 电子线路基础实验 40 1 PH23303 002005 *半导体物理 60 3 PH02202 022012 计算物理 A（2 选 1） 60 3 PH44201 004611 *等离子体物理理论 80 4 PH02203 004040 计算物理 B（2 选 1） 60 3 CS01005 004070 *微机原理与接口 60/30 3.5 MA02503 001511 计算方法（B） 40 2 PH23001 002052 *结构物性与固化 80 4 文化素质类课程 文化素质类课程 任意选修课 任意选修课 小 计 （ 6+* ）门课 ≥14.5 小 计 （ 3+* ）门课 ≥9 51 四 年 级 秋 秋 新课号 老课号 课程名称 学时 学分 新课号 老课号 课程名称 学时 学分 CS01003 210503 数据结构与数据库 60/30 3.5 物理电子学方向： 凝聚态物理方向： PH23704 004063 *物理电子学信号采集处理实验 60 1.5 PH23702 002047 *凝聚态物理实验 80 2 PH24211 004601 粒子探测技术 80 4 PH23302 002123 凝聚态物理实验方法 80 4 PH23317 004129 电子系统设计 60 3 PH23304 002050 低温物理导论 60 3 PH23005 004006 核电子学方法 80 4 PH23305 002044 固体光学与光谱学 60 3 PH23314 004072 实验物理中的信号采集处理 80 4 PH23306 002027 磁性物理 60 3 ES14202 004603 快电子学 60 3 PH23307 002046 发光学 60 3 PH23318 004030 接口与总线 80 4 PH23308 002069 薄膜物理 60 3 PH23005 004031 核电子学实验 60 1.5 PH23310 002114 晶体学 60 3 PH23319 004028 计算机在核物理中的应用 60 3 CH23000 019080 普通化学实验 40 1 微电子与固体电子学方向： PH23311 002008 现代凝聚态理论 60 3 PH23705 002115 *微电子系列实验 60 2 PH23312 002074 纳米材料物理与化学 60 3 PH23320 002125 半导体模拟集成电路 80 4 PH54202 022608 固体表面分析原理 60 3 PH23006 002122 半导体器件原理 60 3 PH23301 002070 信息功能材料 60 3 PH23323 002128 集成电路 CAD 60 3 等离子体物理方向： PH23322 002127 半导体数字集成电路 60 3 PH23703 004033 *等离子体物理实验 80 2 ME23000 009004 机械制图（非机类） 60 3 春 PH02201 022125 等离子体物理导论 40 2 毕业论文 8 PH23002 004120 气体放电原理 60 3 PH23314 004072 实验物理中的信号采集处理 80 4 PH23313 004122 等离子体诊断导论 60 3 PH23315 004125 等离子体实验装置概论 60 3 PH23316 004136 等离子体应用 60 3 小 计 （ * ）门课 小 计 （ * ）门课 ≥8 注：1.灰色部分为专业选修课程，至少选满 15 学分。带*号课程为方向必修课程。 2.《物理讲坛》参加 10 次记 2个学分。 3.任意选修课（非文化素质类课程）从第五学期开始选修，要求学分为 8。 52 六、课程简介 凝聚态物理方向 课 号：PH23001 课程名称（中文）：结构物性与固化 课程名称（英文）：Structure, Properties and Solid State Chemistry 学 时：80 学 分：4 开课学期：秋 预修课程：PH02005 原子物理、PH02103/PH02104 量子力学 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：1、化学热力学和化学动力学的初步知识；2、固体中的化学键和晶体结构，包括共价键和 共价键理论；金属、合金和固溶体；离子键和离子晶体，以及固体中的点缺陷；3、相平衡， 相图，固体相变及固相反应；4、固体材料制备和表征的有关实验方法。 课 号：PH23702 课程名称（中文）：凝聚态物理实验 课程名称（英文）：Experiments of Condensed Matter Physics 学 时：60 学 分：2 开课学期：秋（第 7 学期） 预修课程：PH01704 大学物理－研究性实验、普化实验 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：粉末发光材料的制备及静态、动态光谱特性的测试材料的低温物性与测试技术变温霍耳效 应半导体薄膜材料制备及性能测试。 课 号：PH23301 课程名称（中文）：信息功能材料 课程名称（英文）：Functional Materials For Information 学 时：60 学 分：3 开课学期：春 预修课程：无 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程以信息技术的发展对半导体、光学以及磁性材料的要求为主线，分别介绍半导体、 光学以及磁性材料在信息技术中的应用，不同用途的材料的基本性质及组成、结构与性质 的关系，进而启发和介绍材料设计的基础和提高材料性能的途径。最后介绍典型的制备方 法和材料发展动态。 课 号：PH23302 课程名称（中文）：凝聚态物理实验方法 课程名称（英文）：Experimental Methods in Condensed Matter Physics 学 时：80 学 分：4 53 开课学期：春 预修课程：PH01703 大学物理－现代技术实验 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程分主要是介绍在物理学史上曾经和正在起着重要作用的几种典型的、最重要的实验 方法和实验技术，如 X射线分析术、电子显微分析技术、场致发射显微分析技术、X 射线显 微分析技术；近年来在应用物理研究领域中的几种重要的实验方法和技术应用，高压技术、 纳米加工技术、光声光谱、Mossbauer 谱，其中包括各领域的最新研究成果。 课 号：PH23304 课程名称（中文）：低温物理导论 课程名称（英文）：Introduction to Low Temperature Physics 学 时：60 学 分：3 开课学期：秋 预修课程：PH02204/PH02205 固体物理 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：从全面了解低温物理研究范围的角度出发，介绍低温的获得、存储和温度测量，恒温器的 设计，各种实验使用的装置；介绍超导电性的基本原理与应用的基本知识；介绍固体在低 温下的磁性、热学性质及它们的应用；介绍量子液体(超流 3He 和超流 4He)中新的现象和物 理性质。 课 号：PH23305 课程名称（中文）：固体光学与光谱学 课程名称（英文）：Solid State Optics and Spectroscopy 学 时：60 学 分：3 开课学期：秋 预修课程：PH02103/PH02104 量子力学、PH02204/PH02205 固体物理 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：该课程系统讲解光与物质相互作用的一些基本概念、光谱学方法和某些实际应用。首先介 绍光与物质相互作用的宏观理论、光学常数及其色散关系，然后分别讲解固体的反射光谱， 带间跃迁的吸收和发射光谱，激子光谱，杂质和缺陷态光谱，低维和无序体系光谱等内容； 在教材中还包括光电导谱和光热偏转光谱，晶格振动的红外吸收和喇曼散射光谱，以及对 称性和光谱选择定则等方面的内容，因课时限制，这些内容留给学生自学或深造时参考。 课 号：PH23306 课程名称（中文）：磁性物理 课程名称（英文）：Physics of Magnetism 学 时：60 学 分：3 开课学期：秋 预修课程：PH02103/PH02104 量子力学、PH02204/PH02205 固体物理 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：介绍物质的各种磁性现象，阐述其来源的唯象和量子理论，其中以强磁性和亚铁磁性物体 54 的自发磁化和技术磁化机制的理论为重点；介绍铁磁物质在交变电磁场下的磁化、磁损耗 机制和磁共振；以及磁性材料的主要类型和磁特性 课 号：PH23307 课程名称（中文）：发光学 课程名称（英文）：Luminescence 学 时：60 学 分：3 开课学期：秋 预修课程：PH02103/PH02104 量子力学、PH02204/PH02205 固体物理 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：该课程系统介绍发光学中的理论问题和实验研究方法，着重讲授与发光材料有关的发光物 理规律，讨论光致发光，阴极射线发光，X 射线和高能粒子发光等的一般规律、分立中心发 光、辐射衰减和无辐射驰豫，能量传递, 适当地介绍低温和高压等极端条件下的发光，同 步辐射在发光中得应用等。通过内容的论述介绍发光在科学研究和日常生活中的应用及近 年来发光学的最新进展。 课 号：PH23308 课程名称（中文）：固体薄膜物理 课程名称（英文）：Solid Film Physics 学 时：60 学 分：3 开课学期：秋 预修课程：PH02103/PH02104 量子力学、PH02204/PH02205 固体物理 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：该课程首先介绍薄膜技术发展的现状、分类和各种薄膜制备技术，然后讨论同质薄膜、异 质薄膜、非晶薄膜、化合物薄膜以及纳米膜制备过程中的材料物理问题。适当介绍一些量 子薄膜的物理问题，如电子态，激子态，光学性质，电散射和电输运特征等。通过这些内 容的介绍，适当引入一些现代的薄膜特性表征方法。 课 号：PH23309 课程名称（中文）：固体表面分析原理 课程名称（英文）：Principles of Solid Surface Analysis 学 时：60 学 分：3 开课学期：秋 预修课程：PH02204/PH02205 固体物理 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程从内容上主要由两个有机部分构成：其一是理想表面的物理学，主要讨论表面的原 子结构、表面的电子结构、表面元激发。另一方面是表面化学分析和表征的各种技术手段， 包括表面电子谱（俄歇电子能谱、X 光电子能谱、电子能量损失谱、紫外光电子能谱）、电 子衍射(低能电子衍射和反射高能电子衍射)、离子技术(离子散射谱、二次离子质谱)、原 子和分子束散射、显微成像法（扫描电子显微镜、扫描隧道显微镜）。 55 课 号：PH23310 课程名称（中文）：晶体学 课程名称（英文）：Crystallography 学 时：60 学 分：3 开课学期：秋 预修课程：PH02204/PH02205 固体物理学（第一章）、化学、PH02005 原子物理 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：课程内容含八个章节。第一章介绍晶体的基本概念，是本课程最基础部分。第二章至第五 章为几何结晶学，是本课程的重点；为了更好地理解结晶学，在第六章和第七章中，对晶 体化学和晶体缺陷做简要的讨论，作为有关专业学生的重点学习内容。本课程的最后一章， 就当今最常用的观测分析晶体微观结构的工具做比较系统的介绍，如：X 射线衍射、低能电 子衍射、场粒子显微和扫描隧道显微分析。 课 号：PH23006 课程名称（中文）：半导体物理 课程名称（英文）：Semiconductor Physics 学 时：60 学 分：3 开课学期：秋 预修课程：PH02204/PH02205 固体物理 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程首先较深入讨论半导体能带结构,半导体电子的自由粒子性质以及杂质电子态与表面 电子态,在此基础上推导热平衡下半导体电子与空穴的浓度计算公式并从统计分布角度分 析窄带半导体,半金属与重掺杂半导体.接着处理电磁场中半导体输运现象,讲述半导体散 射机制,电导,Hall 效应及磁阻.半导体中过剩载流子现象是本课程的一个重点,着重讲解准 费米能级,过剩载流子寿命,扩散运动和复合机制,Schockley-Read 复合中心理论.p-n 结理 论是半导体器件理论基础,在p-n结中发生的物理过程最生动体现了半导体导电特点和过剩 载流子产生与复合的基本规律,本章将阐述p-n结能带图,推导Schockley公式,分析p-n结 伏安特性,p-n 结电容效应和光生伏特效应. 课 号：PH23311 课程名称（中文）：现代凝聚态理论 课程名称（英文）：Advanced Theory of Condensed Matter Physics 学 时：60 学 分：3 开课学期：春或秋 预修课程：PH02204/PH02205 固体物理 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：（1）基于无序磁性杂质导致的 Anderson 局域杂质理论；（2）定域标度理论；（3）尺寸效应 引起的介观体系理论（团簇、纳米微粒、纳米微电极等）；（4）维度效应引起的低维量子理 论和低维输运理论（如，量子点、量子线、量子阱等）；（5）强关联理论的几个模型（如， HUBBARD MODEL，t-j MODEL 等）；（6）磁性及相互作用理论。 56 课 号：PH23312 课程名称（中文）：纳米材料物理与化学 课程名称（英文）：Physics and Chemistry of Nanomaterials 学 时：60 学 分：3 开课学期：春或秋 预修课程：PH02005 原子物理、普通化学、PH02204/PH02205 固体物理或固体化学或 PH23310 晶体学 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程是讲授纳米材料的物理和化学的一门现代课程，也是一门综合性较强的前沿交叉学 科课程。通过该课程的学习，使学生理解和掌握纳米材料领域的新概念、新规律、新理论 和方法，等等，加深对纳米领域材料的物理和化学规律特性的理解和掌握，为以后从事相 关科研工作等打下坚实基础。 主要讲授：纳米结构（一维、二维和三维）、纳米材料结晶学、纳米材料的微结构、纳 米材料化学特性（化学反应、多相催化、自组装及复制等）、纳米材料物理特性（小尺寸效 应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等）、纳米材料的制备方法（物理类方法 和化学类方法）与表面改性、纳米复合材料的结构和性能、纳米材料的表征和测量技术及 其应用、纳米材料的生物效应及纳米材料安全问题，等等。 微电子固体电子学方向 课 号：PH23320 课程名称（中文）：半导体模拟集成电路 课程名称（英文）：Semiconductor Analog Integrated Circuit 学 时：80 学 分：4 开课学期：春或秋 预修课程：模拟电路基础 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：模拟集成电路是现代集成电路的重要组成部分，本科程重点讲述半导体集成电路的原理、 设计、应用。主要讲授内容包括：（1）双极和 MOS 集成运算放大器的模型，集成电路中的 元器件，单元电路，电路设计实例，参数测试，原理应用，版图设计及部分工艺；（2）模 拟集成锁相环 PLL 基本原理，单元电路，模拟集成锁相环电路分析，设计及主要应用。 课 号：PH23006 课程名称（中文）：半导体器件原理 课程名称（英文）：Physics of Semiconductor Device 学 时：60 学 分：3 开课学期：春或秋 预修课程：PH23303 半导体物理 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：导体器件原理课程以研究半导体器件主要特性为主要章节。PN 结、双极器件及 MOS、纳米 器件以及其他新器件直流、开关、交流等特性为主要教学内容。主要为 VLSI 新思路、新设 计打下良好基础。 57 课 号：PH23322 课程名称（中文）：半导体数字集成电路 课程名称（英文）：Semiconductor Digital Integrated Circuit 学 时：60 学 分：3 开课学期：春或秋 预修课程：IN02008 模拟与数字电路 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：数字集成电路是半导体集成电路的主要组成部分,本课程在数字逻辑电路的基础上,介绍了 半导体数字集成电路的基本结构、基本单元、部分功能数字集成电路和小型系统的设计方 法。内容包含双极性和 MOS 集成电路基本门电路、基本功能模块、复杂逻辑电路等。我们 希望通过本课程的学习,可以使同学们熟悉和了解数字集成电路的基本设计方法。 课 号：PH23323 课程名称（中文）：集成电路 CAD 课程名称（英文）：Computer-Aided Design of VLSI 学 时：60 学 分：3 开课学期：春 预修课程：PH23303 半导体物理 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：在集成电路线宽不断下降和集成度不断提高的大趋势下，集成电路 CAD 技术是不可或缺的。 本课程以国内最先进的 0.25μm 的集成电路正向设计的有关 CAD 技术作为讲授内容，内容 含集成电路正向设计的基本方法、前端设计、后端设计以及 EDA 工具使用等。 课 号：PH23324 课程名称（中文）：大规模集成电路工艺基础 课程名称（英文）：Process and Technology of VLSI 学 时：60 学 分：3 开课学期：春 预修课程：PH23006 半导体器件原理、PH23320 半导体模拟集成电路 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：集成电路工艺是超大规模集成电路的关键技术，随着集成电路规模的不断增加，工艺越来 越复杂，加工线条越来越小。本课程着重介绍为 1 微米 CMOS 集成电路和 5 微米双极集 成电路工艺技术，并介绍 CMOS 超大规模集成电路和 2GHz 双极集成电路的基本工艺。 课 号：PH23705 课程名称（中文）：微电子系列实验 课程名称（英文）：Series Experiment of Microelectronics 学 时：60 学 分：2 开课学期：春 预修课程：PH23006 半导体器件、PH23320 半导体模拟集成电路、PH23323 集成电路 CAD 58 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：基本实验方法、数据处理方法、运算放大器的应用实践、模拟集成电路测试、集成锁相环 设计与应用集成电路平面工艺Ⅰ(制水工艺、氧化工艺)集成电路平面工艺Ⅱ(扩散工艺)集 成电路平面工艺Ⅲ(光刻工艺)VHDL 上机数字电路仿真与编译交通灯控制器和通用模型参数 计算机处理 等离子体物理方向 课 号：PH44201 课程名称（中文）：等离子体物理理论 课程名称（英文）：Theory of Plasma Physics 学 时：80 学 分：4 开课学期：秋 预修课程：PH02201 等离子体物理导论 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程以经典力学、经典电动力学以及统计力学为基础，对等离子体物理学中的基本理论 加以介绍。通过本课程的学习掌握处理等离子体物理问题的基本方法。 主要讲授：等离子体的特征参数和等离子体分类；电荷在均匀电场场中的运动；电荷 在非均匀磁场中的运动以及漂移近似；绝热不变量；电荷在单色平面电磁波中的运动；有 质动力；磁流体力学方程组；磁流体的平衡；磁场冻结和扩散；双流体方程和广义欧姆定 律；等离子体介电函数的一般性质；均匀非磁化等离子体中的波；均匀磁化冷等离子体中 的波；冷等离子体波的热效应修正；漂移波；电磁波在非均匀等离子体中的传播；振幅有 限的波；非线性波；激波；磁流体力学不稳定性；参量不稳定性；等离子体的双粒子相关 函数和热力学性质；等离子体动力学方程；朗道阻尼；电子等离子体波和离子声波；Coulomb 对数和等离子体中的碰撞。 课 号：PH23313 课程名称（中文）：等离子体诊断导论 课程名称（英文）：Introduction of Plasma Diagnostics 学 时：60 学 分：3 开课学期：春或秋 预修课程：PH02201 等离子体物理导论 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：等离子体诊断导论是等离子体物理专业的专业基础课。它较系统的介绍了等离子体主动诊 断技术中的探针、微波、激光、粒子诊断的基本原理、方法和技术。通过诊断实验， 介绍它们在不同等离子体环境和条件下的实际应用。与此同时还介绍等离子体诊断技术中 的电磁干扰处理和数据处理技术。 课 号：PH23002 课程名称（中文）：气体放电原理 开课名称（英文）：The Principles of Gas Discharges 学 时：60 学 分：3 59 开课学期：春或秋 预修课程：PH02201 等离子体物理导论 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程讲述气体放电基本形式；气体放电的物理过程；等离子体的基本性质以及等离子体 产生的基本原理，将以辉光放电为主比较详细讲解用直流，射频，微波（电子回旋共振及 表面波）产生等离子体的基本原理和技术问题。在课程最后部分将简要介绍有关在大气压 下获得辉光放电等离子体的研究进展。 课 号：PH23316 课程名称（中文）：等离子体应用 课程名称（英文）：Plasma Applications 学 时：60 学 分：3 开课学期：秋 预修课程：PH02201 等离子体物理导论 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：低温等离子体已在国民经济多个领域获得应用，如材料的合成，材料的表面改性，微电子 领域芯片制造，环境的保护等等。本课程主要讲述低温等离子体在诸多应用中的基本原理 和方法，包括等离子体化学气相沉积，等离子体物理气相沉积，等离子体刻蚀，等离子体 表面改性（等离子体聚合和对聚合物的表面改性，等离子体源离子注入等），在每一章讲解 中都将结合具体实例并介绍该领域最新研究进展。 课 号：PH23315 课程名称（中文）：等离子体物理实验装置概论 课程名称（英文）：Introduction to Plasma Device 学 时：60 学 分：3 开课学期：春或秋 预修课程：PH02201 等离子体物理导论 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程是在等离子体物理导论学习基础上，使学生对高温和低温等各种等离子体装置或器 件有关的技术层面和实用方法有所了解。掌握有关基础原理和实验应用知识，为他们今后 在等离子体领域继续深造，或走上工作岗位，打下必要基础。 主要讲授：等离子体形成环境的基本要求，人为等离子体低压、高压环境的获得、维 持和控制; 不同方式形成等离子体的技术要点，各种等离子体装置或器件的原理，特点和 应用，例如等离子体显示屏，高效等离子体光源等：形成和维持等离子体的能源及其特点， 磁约束等离子体与约束磁场位形：高温等离子体的获得，受控核聚变目标的实现，托卡马 克等装置实验研究等。 课 号：PH23703 课程名称（中文）：等离子体物理实验 课程名称（英文）：Plasma Physics Experiments 学 时：60 学 分：2 60 开课学期：春或秋 预修课程：PH02201 等离子体物理导论 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：托卡马克实验装置结构和原理，洛克夫斯基线圈测量脉冲大电流和磁场，测量系统的标定。 静电探针测量空间电位，直流辉光等离子体空间电位和电场分布，等离子体壳层厚度以及 壳层电压的大小。1、干涉仪工作原理，微波干涉法诊断等离子体密度；2、不同气体的高 分子材料表面改性；3、冷阴极直流放电等离子体的特性，静电单探针诊断等离子体电子温 度密度，等离子体参数及分布与约束磁场之间的关系；4、热阴极直流放电等离子体的特性， 静电双探针计算机采集诊断电子温度密度。 物理电子学方向 课 号：PH23004 课程名称（中文）：核电子学方法 课程名称（英文）：Method of Nuclear Electronics 学 时：80 学 分：4 开课学期：春 预修课程：无 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：核辐射探测器输出信号的放大、成形、分析和处理的电子学方法。要求学生从核信息的特 点入手，掌握核信号和噪声的分析方法、前置放大器、滤波和成形、主放大器、脉冲幅度 甄别、时间甄别、符合和触发、幅度和时间的数字化、以及数据获取等技术。 课 号：PH23318 课程名称（中文）：接口与总线 课程名称（英文）：Microcomputer Bus & Interface 学 时：60 学 分：3 开课学期：春 预修课程：ES01001 电子技术基础（2）、CS01005 微机原理与接口 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程在一般微机原理的基础上，进一步深入而系统地学习现代微机接口设计和当前微机 流行总线。使学生了解微机流行总线和它在接口设计中的作用；课程的重点是掌握现代微 机硬件接口设计的基本原理，设计方法和技巧。本课程选材注重知识性，新颖性，实用性 和启发性相结合。力求为同学将来从事在各种领域的硬件设计打下坚实的基础。 主要讲授：PC 系列微机中的 ISA 总线标准。接口设计基础电路和接口设计的基本原理。 中断技术和接口设计。DMA传送原理和接口设计。ADC和 DAC接口设计。PCI总线和接口电 路设计。串行通讯基本原理。USB总线和接口电路设计。接口电路设计的可靠性分析等内容。 课 号：PH23314 课程名称（中文）：实验物理中的信号采集处理 课程名称（英文）：Signal Process in Experimental Physics 学 时：80 学 分：4 61 开课学期：春或秋 预修课程：ES01001 电子技术基础（2）、CS01005 微机原理与接口 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：信号与系统分析、数字信号处理是一门以算法为核心的、理论性强的学科，避开繁琐、严 谨的推倒和证明，把重点放在各种算法概念上是一个难点。授课重点放在线性时不变系统 的基本理论和处理方法上，数字信号处理器部分主要介绍其核心和特点。 通过本课程的学习，使学生对信号与系统分析、数字信号处理、通用数字信号处理器 有一个基本的概念和系统的了解。 主要讲授：信号与系统分析基础，离散傅立叶变换，数字滤波器，信号检测，数字信 号处理器等。 课 号：ES14202 课程名称（中文）：快电子学 课程名称（英文）：Fast Electronics 学 时：60 学 分：3 开课学期：秋 预修课程：模拟电路基础、数字电路基础、CS01005 微机原理与接口 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程是在模电、数电和微机原理课程的基础上，针对高本科学生和低年级硕士研究 生即将进入实验室工作的需要，在电子学实际设计和应用，特别是高速电子学的设计、调 式和应用方面加以提高的专业基础课。从高速电路实际设计和应用出发，着重讲述高速电 路设计的特殊性以及解决这些问题的技术手段。课程内容主要包括传输线理论、ECL 逻辑电 路、高数电路板的设计技术、信号采集理论、高速 AD 变换和 DA 变换、以及基于高速放大 器的滤波器设计和低噪声电路设计技术等。 课 号：PH23317 课程名称（中文）：电子系统设计 课程名称（英文）：Electronics System Design 学 时：60 学 分：3 开课学期：秋 预修课程：模拟电路基础、数字电路基础、CS01005 微机原理与接口 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程针对物理电子学专业方向的学生，在学习了模拟电子线路、数字电子线路、微机原 理与网络后，为了进一步提高电子技术方面的专业知识，同时也弥补在与理学院其他专业 共同学习前面基础课时的不足而开设的。要求学生通过该课程的学习，初步掌握电子系统 设计方面的基本知识和能力。 讲授内容：电路的暂态分析，高频电路基本原理，模拟信号的产生，串联型稳压电源 的分析及设计，脉冲波形的产生与变换，数模与模数转换器，数字系统设计基础，电子测 量原理及方法，电子系统的分析及设计，Pspice 的使用，Protel 的使用 课 号：PH23319 课程名称（中文）：计算机在核物理中的应用 62 课程名称（英文）：Application of Computer in Experience For Nuclear Physics and High Energy Physics 学 时：60 学 分：3 开课学期：春或秋 预修课程：无 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程从核信号在时间上的泊松分布和幅度上的高斯分布的特点出发，简述了核电子学在 模拟电路和高能物理实验的数据获取中的主要特点，给出了群内随机信号的简略模型，介 绍了针对该信号特点的缓冲器和流水线设计技术。在上述基础上，课程在讲述了核能谱测 量系统和核时间谱测量系统后，介绍了高能物理实验的数据获取系统以及实验的触发判选 系统。课程的最后也简要地介绍了以 ROOT 为基础的高能物理实验的计算机应用软件的框架 系统。 课 号：PH23005 课程名称（中文）：核电子学方法实验 课程名称（英文）：Experiment of Nuclear Eletromics 学 时：60 学 分：2 开课学期：春或秋 预修课程：ES01001 电子技术基础（2）、射线探测技术 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本课程是近代物理系专业基础必修课程。旨在使学生加深对所学的核电子学理论基础知识 的理解和掌握。要求学生较好地掌握核电子学基本实验方法和实验技能，了解基本核电子 学仪器的工作特性，初步具有正确选择、组合和使用核电子仪器进行科学实验的能力。 实验内容：核电子学实验基本仪器，基本 NIM 插件的使用，传输线，快放大器性能测 试，时间－幅度变换器（TAC）的测试，模数变换器（ADC）的特性测试，微机多道分析器 使用和微分非线性测量等。 课 号：PH23704 课程名称（中文）：物理电子学信号采集处理实验 课程名称（英文）：Experiment of Signal Sample and Process in Physical Electronics 学 时：60 学 分：2 开课学期：春或秋 预修课程：无 适用对象和学科方向：物理学 主要内容：本实验课程全部采用 AD 公司的 VISUAL DSP++开发软件，基于 ADSP-2191 平台，它集编辑、 模拟（Simulator）、仿真（Emulator）、和调试于一体。希望通过本课程的学习，使学生熟 悉 ADSP-21XX 数字信号处理器的结构和特点，并初步掌握 DSP 的开发过程。重点在于使学 生掌握VISUAL DSP++的软件开发平台。虽然ADSP-2191的核心针对C/C++做了优化，而C/C++ 程序也易于编写，但要想真正了解和掌握 DSP 必须学习其汇编语言，这是教学上的难点。 讲授内容：DSP 处理器结构介绍，Visual DSP 开发软件介绍，Visual DSP++开发环境熟 悉。实验内容：A/D 和 D/A 变换，回声及消除，基-2时间抽取 FFT，FIR 滤波器，IIR 滤波器， 信号产生，脉冲编码调制，自适应回波抵消，LPC 线性语音编码，QPSK 调制解调编等。