社区导学|前沿交叉院高香香老师开展社区导学活动

发布时间:2025-03-26 09:17:30

为帮助学生更深入地了解半导体的工艺制作流程,激发同学们的科研兴趣,增加学生知识储备,3月19日,前沿交叉研究院高香香老师在E楼实验室开展社区导学活动,共12名学生参加。

活动伊始,高香香老师以一盒银光闪烁的硅片为引,在同学们近距离观察硅片时揭示了半导体制造的起点——基材选择与预处理,并介绍到高纯度单晶硅经过切割、抛光、氧化等工序后,就能制成晶圆作为集成电路的载体。

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随后,高老师带领同学们走进实验室,实地介绍了磁控溅射和寻找基材电极的设备,并详细解释磁控溅射设备的原理。讲解完制作,高老师将重心落在了如何测试半导体器件上,她通过实验室内仪器的现场操作,介绍了两种测试的方法:空气氛围中测试和真空测试方法。对于真空测试方式,高老师特地打开仪器内部供同学们仔细观察,她介绍到真空测试的重点是利用分子泵抽真空,从而减少空气中水和氧等成分地影响。

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在讲解了半导体的制作和测试工艺后,高老师聚焦同学们目前的课程进度和知识储备,通过实验室内测试仪器,直观展示了P型与N型半导体的电流-电压(IV)特性曲线。“随着电压调节,屏幕上的曲线呈现出截然不同的走向,P型半导体显示线性增长特性,而N型则在反向偏压下出现击穿拐点。这正是PN结单向导电性的微观体现”,高老师指着曲线转折点解释道。通过现场对比实验,同学们不仅理解了二极管、晶体管的工作原理,更领悟到"特性曲线就是半导体的身份密码"这一核心概念,让教材上的知识鲜活起来,加深了同学们对知识的理解,同时也在高老师的实践和讲解中感悟到理论与实践之间的区别。

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在交流提问环节,有同学提问,为什么要在今天在实验室了解到制备和测试流程中使用到了铁镍材料,高老师对此解释道:根据不同的科研需求会采用不同的材料,铁镍兼具高导电性和热稳定性,所以是目前实验过程中最为基础的材料。随后,师生们还就其它类型的半导体,学业安排等话题展开探讨。

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本次社区导学活动通过"理论讲解-实景观摩-数据分析-互动探究"的立体化学习模式,使抽象的半导体制备和测试知识具象化为可感可知的科技图谱。据悉,丁香书院将继续开展社区导学活动,通过讲授和实地参观,让知识走出课本,增强学生对理论知识的掌握和实际应用的认识,激发同学们对科技创新的兴趣和热情。

责任编辑:杨勇刚
前沿交叉院高香香老师开展社区导学活动。
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