1）实验内容

采用LabView、Python，COMSOL等数值模拟、器件模型软件构建半导体物理与器件课程中半导体掺杂、半导体载流子输运、载流子复合、pn结形成、pn结电压-电流方程、肖特基接触等模型，并加入可变参数如载流子掺杂浓度、缺陷态浓度、半导体功函数、金属功函数等，以图形、动画的形式生动地展示半导体材料的光电特性、半导体中器件的形成过程及其影响因素。可通过（1）拉动施主浓度和受主浓度下方的滑块来调控pn结两侧的掺杂浓度；（2）实时获得在该掺杂浓度下pn结两侧内建电势差、pn结耗尽区的宽度、p型区内和n型区内耗尽层的宽度；（3）观察掺杂浓度对以上参数的影响规律。

2）实验功能及效果

通过调控材料的掺杂浓度、掺杂种类可以实现对半导体材料光电性质的控制，这个过程使得半导体材料具有丰富多样的光电特性。深入认识半导体的掺杂、半导体器件中“结”的形成过程，学生可以掌握半导体器件工作及设计的规律，可加速设计、优化、开发新型的半导体器件的过程。通常来讲，这些理论并非显性知识，在讲解的过程中涉及到大量的数学模型和数学运算，学生往往因此而产生畏难的情绪，使得课堂授课效果不理想。若采用虚拟仿真的手段，可以形象化地将深奥的知识转换成可视、可调、有规律性的图表、模型、动画，有利于学生对知识的宏观把握，有利于激发学生的学习兴趣和增加对知识的理解，可起到非常好的教学效果。