《电子材料》教学大纲课程编号：B04030700课程名称：电子材料英文名称：ElectronicMaterials课程性质：专业限选课学时/学分：32/2考核方式：开卷考试先修课程：材料科学基础、纳米科学与技术、复合材料学后继课程：无适用专业及层次：无机非金属材料工程、本科生大纲执笔人：韩荣江大纲审核人：于薛刚一、课程性质与目标“电子材料”是无机非金属材料工程专业一门重要的专业限选课。本课程内容涉及半导体材料、激光材料、非线性光学材料、电光材料、超导材料、压电材料、铁电材料等多个领域。要求学生掌握各类电子材料的发展概况、基本概念、材料的分类、特性、制备工艺及其应用等内容，具备从事电子材料生产、研究、应用和开发的基本能力。了解电子材料相关领域的最新研究成果及科研动向，从而丰富和拓宽学生在材料学方面的知识；为培养专业素质打下坚实的基础。通过本课程的学习，要求学生达到以下的目标：课程目标1：能够分析无机非金属材料制备、成型及应用过程中的工程问题，识别和判断影响产品质量的关键环节和参数。准确理解各种电子材料的基本概念、特性。能够运用所学的电子材料知识，了解其应用背景及其领域，拓宽专业知识面。能够把握各种材料的制备工艺。能够具备本专业从事电子材料生产、研究、应用和开发的基本能力。课程目标2：能够采用科学方法对无机非金属材料成分设计、加工成型工艺中的复杂工程问题提出研究思路和方法，开展研究，并制定合理的解决方案。二、课程目标与毕业要求指标点的对应关系毕业要求指标点课程目标2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本2-1.能够分析无机非金属材料制备、原理和无机非金属材料的专成型及应用过程中的工程问题，识别业知识，识别、表达、并通过课程目标1和判断影响产品质量的关键环节和参文献研究分析无机非金属材数。料领域复杂工程问题，以获得有效结论。1
1 《电子材料》教学大纲 课程编号： B04030700 课程名称： 电子材料 英文名称： Electronic Materials 课程性质： 专业限选课 学时/学分： 32 / 2 考核方式： 开卷考试 先修课程： 材料科学基础、纳米科学与技术、复合材料学 后继课程： 无 适用专业及层次：无机非金属材料工程、本科生 大纲执笔人： 韩荣江 大纲审核人： 于薛刚 一、课程性质与目标 “电子材料”是无机非金属材料工程专业一门重要的专业限选课。本课程内容涉及半导体材 料、激光材料、非线性光学材料、电光材料、超导材料、压电材料、铁电材料等多个领域。要求 学生掌握各类电子材料的发展概况、基本概念、材料的分类、特性、制备工艺及其应用等内容， 具备从事电子材料生产、研究、应用和开发的基本能力。了解电子材料相关领域的最新研究成果 及科研动向，从而丰富和拓宽学生在材料学方面的知识；为培养专业素质打下坚实的基础。通过 本课程的学习，要求学生达到以下的目标： 课程目标 1：能够分析无机非金属材料制备、成型及应用过程中的工程问题，识别和判断影 响产品质量的关键环节和参数。准确理解各种电子材料的基本概念、特性。能够运用所学的电子 材料知识，了解其应用背景及其领域，拓宽专业知识面。能够把握各种材料的制备工艺。能够具 备本专业从事电子材料生产、研究、应用和开发的基本能力。 课程目标 2：能够采用科学方法对无机非金属材料成分设计、加工成型工艺中的复杂工程问 题提出研究思路和方法，开展研究，并制定合理的解决方案。 二、课程目标与毕业要求指标点的对应关系 毕业要求 指标点 课程目标 2.问题分析：能够应用数学、 自然科学和工程科学的基本 原理和无机非金属材料的专 业知识，识别、表达、并通过 文献研究分析无机非金属材 料领域复杂工程问题，以获得 有效结论。 2-1. 能够分析无机非金属材料制备、 成型及应用过程中的工程问题，识别 和判断影响产品质量的关键环节和参 数。 课程目标 1
4.研究：了解无机非金属材料的学科前沿、国内外发展动态和行业需求，能够基于科学4-2.能够采用科学方法对无机非金原理并采用科学方法对复杂属材料成分设计、加工成型工艺中的课程目标2复杂工程问题提出研究思路和方法，工程问题开展研究，包括设计开展研究，并制定合理的解决方案。实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。三、教学基本内容及要求第一章绪论（支撑课程目标1、2）1.1电子材料的定义与分类1.2电子材料与工艺技术发展历史回顾1.3电子材料的特点1.4电子材料与技术发展趋势展望要求学生：掌握电子材料的定义与分类、特点，发展趋势教学重点：无教学难点：无第二章半导体材料（支撑课程目标1、2）2.1半导体材料的特性2.2半导体材料的分类2.3半导体材料的制备方法2.4半导体材料的应用要求学生：掌握半导体材料的定义与分类、制备方法及其应用。教学重点：能带论、价带、导带、禁带、本征半导体、掺杂半导体、光电导、光伏效应、元素半导体、化合物半导体、III-V族、II-VI族、IV-IV族半导体、多元化合物半导体、直接跃迁型能带结构、半导体发光二极管（LED）、超晶格、双异质结激光器原理、半导体材料制备方法教学难点：能带论、直接跃迁型能带结构、双异质结激光器原理第三章光电子材料（支撑课程目标1、2）3.1固体激光材料3.2非线性光学材料3.3电光材料要求学生：掌握固体激光材料、非线性光学材料、电光材料的定义与分类、制备方法及其应用。教学重点：固体激光器材料、激光晶体、激光玻璃、激光透明陶瓷及其制备技术、非线性光学材料、电光材料、电光效应教学难点：三能级结构激光器、四能级结构激光器、非线性光学效应、电光效应第四章超导材料（支撑课程目标1、2）4.1超导性及超导研究历史回顾4.2超导材料的分类4.3超导材料的类型、特点及制备工艺2
2 4. 研究：了解无机非金属材 料的学科前沿、国内外发展动 态和行业需求，能够基于科学 原理并采用科学方法对复杂 工程问题开展研究，包括设计 实验、分析与解释数据、并通 过信息综合得到合理有效的 结论。 4-2. 能够采用科学方法对无机非金 属材料成分设计、加工成型工艺中的 复杂工程问题提出研究思路和方法， 开展研究，并制定合理的解决方案。 课程目标 2 三、教学基本内容及要求 第一章 绪论（支撑课程目标 1、2） 1.1 电子材料的定义与分类 1.2 电子材料与工艺技术发展历史回顾 1.3 电子材料的特点 1.4 电子材料与技术发展趋势展望 要求学生：掌握电子材料的定义与分类、特点，发展趋势。 教学重点：无 教学难点：无 第二章 半导体材料（支撑课程目标 1、2） 2.1 半导体材料的特性 2.2 半导体材料的分类 2.3 半导体材料的制备方法 2.4 半导体材料的应用 要求学生：掌握半导体材料的定义与分类、制备方法及其应用。 教学重点：能带论、价带、导带、禁带、本征半导体、掺杂半导体、光电导、光伏效应、元 素半导体、化合物半导体、III-V 族、II-VI 族、IV-IV 族半导体、多元化合物半导 体、直接跃迁型能带结构、半导体发光二极管（LED）、超晶格、双异质结激光器 原理、半导体材料制备方法 教学难点：能带论、直接跃迁型能带结构、双异质结激光器原理 第三章 光电子材料（支撑课程目标 1、2） 3.1 固体激光材料 3.2 非线性光学材料 3.3 电光材料 要求学生：掌握固体激光材料、非线性光学材料、电光材料的定义与分类、制备方法及其应 用。 教学重点：固体激光器材料、激光晶体、激光玻璃、激光透明陶瓷及其制备技术、非线性光 学材料、电光材料、电光效应 教学难点：三能级结构激光器、四能级结构激光器、非线性光学效应、电光效应 第四章 超导材料（支撑课程目标 1、2） 4.1 超导性及超导研究历史回顾 4.2 超导材料的分类 4.3 超导材料的类型、特点及制备工艺
4.4超导材料的特性4.5超导材料的应用要求学生：掌握超导材料的分类、特性，掌握各种类型的超导材料、特点及其制备工艺，了解其应用。教学重点：超导产生条件、BCS理论、麦克米兰极限温度、第I类超导体、第Ⅱ类超导体、零电阻效应、迈斯纳效应、约瑟夫逊效应、同位素效应、合金超导材料、化合物超导材料、铜基高温陶瓷超导材料、铁基高温超导材料、超导材料制备方法教学难点：BCS理论、迈斯纳效应、YBCO的结构、超导机理新探索第五章压电材料（支撑课程目标1、2）5.1压电效应及其产生机理52.压电材料的特性参数5.3压电材料的分类5.4压电材料的制备方法5.5压电材料的应用要求学生：掌握压电效应及其产生机理，掌握各种压电材料，特性、制备方法及其应用。教学重点：正压电效应、逆压电效应、机电偶合常数、压电常数、压电单晶、压电陶瓷及其改性处理、压电材料制备方法教学难点：逆压电效应、机电偶合常数、压电陶瓷及其改性处理第六章铁电材料（支撑课程目标1、2）6.1铁电材料及其分类6.2弛豫型铁电材料的特性6.3铁电材料的制备方法6.4铁电材料的应用要求学生：掌握铁电效应及其产生机理，掌握各种铁电材料及其特性、制备方法及其应用。教学重点：铁电材料、居里点、弛豫型铁电材料、弥散相变、频率色散、铁电材料制备方法教学难点：品质因数、弥散相变、频率色散四、教学安排（学时数32）教学环节安排1、课程目标（毕业要求指标具体知识与能力要求采用的教学环节点）应用所学知识识别、表达、并课程目标1（指标点2-1）课堂授课、作业通过文献研究分析无机非金属材料领域复杂工程问题课程目标2（指标点4-2）能够基于科学原理并采用科学课堂授课、作业3
3 4.4 超导材料的特性 4.5 超导材料的应用 要求学生：掌握超导材料的分类、特性，掌握各种类型的超导材料、特点及其制备工艺，了 解其应用。 教学重点：超导产生条件、BCS 理论、麦克米兰极限温度、第 I 类超导体、第 II 类超导体、 零电阻效应、迈斯纳效应、约瑟夫逊效应、同位素效应、合金超导材料、化合物 超导材料、铜基高温陶瓷超导材料、铁基高温超导材料、超导材料制备方法 教学难点：BCS 理论、迈斯纳效应、YBCO 的结构、超导机理新探索 第五章 压电材料（支撑课程目标 1、2） 5.1 压电效应及其产生机理 5.2 压电材料的特性参数 5.3 压电材料的分类 5.4 压电材料的制备方法 5.5 压电材料的应用 要求学生：掌握压电效应及其产生机理，掌握各种压电材料，特性、制备方法及其应用。 教学重点：正压电效应、逆压电效应、机电偶合常数、压电常数、压电单晶、压电陶瓷及其 改性处理、压电材料制备方法 教学难点：逆压电效应、机电偶合常数、压电陶瓷及其改性处理 第六章 铁电材料（支撑课程目标 1、2） 6.1 铁电材料及其分类 6.2 弛豫型铁电材料的特性 6.3 铁电材料的制备方法 6.4 铁电材料的应用 要求学生：掌握铁电效应及其产生机理，掌握各种铁电材料及其特性、制备方法及其应用。 教学重点：铁电材料、居里点、弛豫型铁电材料、弥散相变、频率色散、铁电材料制备方法 教学难点：品质因数、弥散相变、频率色散 四、教学安排（学时数32） 1、教学环节安排 课程目标（毕业要求指标 点） 具体知识与能力要求 采用的教学环节 课程目标1（指标点2-1） 应用所学知识识别、表达、并 通过文献研究分析无机非金属 材料领域复杂工程问题 课堂授课、作业 课程目标2（指标点4-2） 能够基于科学原理并采用科学 课堂授课、作业
方法对复杂工程问题开展研究2、学时安排学时分配教学内容课堂授课讨论课自学200第一章绪论600第二章半导体材料600第三章光电子材料60第四章0超导材料60第五章压电材料06第六章铁电材料0000总计32五、课程考核方案1、各部分考核权重考核权重考核方式或途径5%平时表现作业25%期末考试70%总计100%2、评分标准（1）平时表现：出勤率、上课态度、上课回答问题、上课参与讨论等情况，按百分制评分，总评后折算成5分。得分完成情况上课出勤率高，无旷课现象，上课态度非常认真，熟练运用知90-100分识，正确回答问题，能正确阐明自已的观点，上课出勤率较高，上课态度较认真，能正确回答问题，能阐明自75-89分己的观点。上课出勤率一般，上课态度一般，回答问题正确率一般，不能清60-74分晰地阐明自己的观点。4
4 方法对复杂工程问题开展研究 2、学时安排 教学内容 学时分配 课堂授课 讨论课 自学 第一章 绪论 2 0 0 第二章 半导体材料 6 0 0 第三章 光电子材料 6 0 0 第四章 超导材料 6 0 0 第五章 压电材料 6 0 0 第六章 铁电材料 6 0 0 总计 32 0 0 五、课程考核方案 1、各部分考核权重 考核方式或途径 考核权重 平时表现 5% 作业 25% 期末考试 70% 总计 100% 2、评分标准 （1）平时表现：出勤率、上课态度、上课回答问题、上课参与讨论等情况，按百分 制评分，总评后折算成5分。 完成情况 得分 上课出勤率高，无旷课现象，上课态度非常认真，熟练运用知 识，正确回答问题，能正确阐明自己的观点。 90-100分 上课出勤率较高，上课态度较认真，能正确回答问题，能阐明自 己的观点。 75-89分 上课出勤率一般，上课态度一般，回答问题正确率一般，不能清 晰地阐明自己的观点。 60-74分
0-59分旷课率高，上课态度较差，不能正确回答问题。（2）作业：每次作业必须在规定时间内交，迟交作业或作业不满足下列要求，均以零分计，每次作业按百分制评分，总评折算成25分。得分完成情况按时交作业：能够结合作业中的相关问题，通过复习，完成作90-100分业，论述逻辑非常清楚、层次分明，内容正确。按时交作业；能够结合作业中的相关问题，完成作业，论述逻辑75-89分比较清楚、层次分明，书写比较认真。按时交作业；能够结合作业中的相关问题，完成作业，论述逻辑60-74分清楚、层次分明，语言规范。不能按时交作业；有抄袭现象，或者概念不清楚、论述不清楚。0-59分（3）期末考试：按照期末考试的标准答案、评分标准百分制评分（见试卷盒），总评折算成70分。六、教材及推荐参考书教材：《电子与光电子材料》，朱建国、孙小松，国防工业出版社，2015参考书：1.《电子材料导论》，李言荣、正中，清华大学出版社，20152.《信息材料概论》，林健，化学工业出版社，20165
5 旷课率高，上课态度较差，不能正确回答问题。 0-59分 （2）作业：每次作业必须在规定时间内交，迟交作业或作业不满足下列要求，均以 零分计，每次作业按百分制评分，总评折算成25分。 完成情况 得分 按时交作业；能够结合作业中的相关问题，通过复习，完成作 业，论述逻辑非常清楚、层次分明，内容正确。 90-100分 按时交作业；能够结合作业中的相关问题，完成作业，论述逻辑 比较清楚、层次分明，书写比较认真。 75-89分 按时交作业；能够结合作业中的相关问题，完成作业，论述逻辑 清楚、层次分明，语言规范。 60-74分 不能按时交作业；有抄袭现象，或者概念不清楚、论述不清楚。 0-59分 （3）期末考试：按照期末考试的标准答案、评分标准百分制评分（见试卷盒），总 评折算成70分。 六、教材及推荐参考书 教材：《电子与光电子材料》，朱建国、孙小松，国防工业出版社，2015 参考书：1.《电子材料导论》，李言荣、恽正中，清华大学出版社，2015 2.《信息材料概论》，林健，化学工业出版社，2016