电子产品中的材料和器件及其科学原理
项目安排
适合人群
适合年级：高中生/大学生
适合专业：电气工程，材料科学，相关专业
对能量储存、超级电容器，电子材料器件、纳米材料，电子感知，微波，静电纺丝，纳米复合材料及沉积方法等感兴趣的同学
有意提高自身知识水平和学术能力的你
有留学意向、参与自主招生选拔、跨专业深造或计划考取名校的你
希望提升留学文书申请质量，锻炼英文论文撰写能力的你
希望在学术期刊上发表论文来提升个人竞争力的你
对海外名校课堂感兴趣或者已收到海外大学录取信，想提前跨越中外学制鸿沟的你
科研背景
电子设备是指由集成电路、晶体管、电子管等电子元器件组成，应用电子技术（包括）软件发挥作用的设备，包括电子计算机以及由电子计算机控制的机器人、数控或程控系统等。电子设备与现代人类的生活息息相关。
科研论文
在教授的引导下，学生们将进行学术研究以及探讨，并结合课程内容完成一篇科研论文或其他教授要求的科研产出。科研产出的形式（小组形式或个人形式）由教授全程把关。
教授介绍
他是宾夕法尼亚大学电气和系统工程系的名誉教员。他在波多黎各出生并接受早期教育，在波多黎各大学获得物理学学士学位，并获得博士学位。宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程专业。他的研究重点是传感器/执行器，电子材料和电荷存储系统。除研究外，博士还教授微细加工，电路，电池和超级电容器以及光伏系统等课程。
任职大学
宾夕法尼亚大学，简称宾大（UPenn），是一所全球顶尖的私立研究型大学，著名的八所常春藤盟校之一，北美顶尖大学学术联盟美国大学协会14所创始成员之一。1765年成立全美第一所医学院、1881年成立全美第一所商学院、1896成立全美第一个学生会组织，在至今数百年的学校历史中，宾大一次又一次在教育以及科学技术上推动了人类文明的发展，诞生了人类历史上第一台通用电子计算机ENIAC，被誉为现代计算机科学文明的发源地，以及风疹疫苗、乙肝疫苗、认知心理疗法等的发明挽救了无数生命。宾大拥有全世界最强大的校友网络之一，包括数十位在各自领域的最高奖项获得者（如诺贝尔奖、图灵奖等）以及许多美国国家院士。
科研计划
Session 1
p-n结二极管：基本器件技术、耗尽区、电流-电压特性、结击穿、瞬态行为和噪声、终端功能、异质结。
双极晶体管：静态特性、微波晶体管、功率晶体管、开关晶体管、相关器件结构。
Session 2
晶闸管：基本特性、肖克利二极管和三端晶闸管、相关功率晶闸管、双向可控硅和双向可控硅、单结三极管和触发晶闸管、场控晶闸管。
金属-半导体接触：能带关系、肖特基效应、电流传输过程、势垒高度表征、器件结构、欧姆接触。
Session 3
金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）：基本器件特性、非均匀掺杂和埋沟道器件、短沟道效应、MOSFET结构、非易失性存储器件。
隧道器件：隧道二极管、反向二极管、MIS隧道二极管、MIS开关二极管、MIM隧道二极管、隧道晶体管。
Session 4
IMPATT 和相关的渡越时间二极管：静态特性、动态特性、功率和效率、噪声行为、器件设计和性能、BARITT 和 DOVETT 二极管、TRAPATT 二极管。
转移电子器件：转移电子效应、工作模式、器件性能。
科研内容
在本课程中，我们将进行更小的和集中在离网，独立系统。
我们将探索光伏、风能和水力发电系统的关键组成部分。我们将检视光电伏打，或称PV，系统组件，以及了解可再生能源系统如何工作所必需的科学法则。我们将讨论风能和低水头水力发电系统，重点是小规模实施。在我们探索这些系统的过程中，我们将重点关注安全和调节机构，指导正确的系统设计。在整个课程中，您将能够应用您所学到的内容，通过执行能源审计来分析电力消耗，识别小型系统的基本系统组件，为小型系统设计建立预算，并创建一个设计来实现一个小型系统。
成果收获
教授推荐
所有完成项目的学生均可获得教授推荐
递送海外大学招生办，官方账户无限次递交
同时获得项目结业证书，一个项目双重认证
论文发表
由课程教授和哥大写作教授双重引导，帮助学生完成一篇结业论文；训练学术思维，强化学习体验；打磨学术写作技巧，完成科研产出；论文可定制发表高端学术期刊，成为学生个人简历中的加分强项
官方测评
就学生的课程学术表现、课堂参与贡献、表达表现、科研结果进行综合评定，评定结果可直接递送海招生办
实习经验
课程中表现优异的学员可以申请科研课题组的实习机会;成为学校教授的教学助理，积累人脉，在顶尖科研的道路上更进一步
项目亮点
由顶尖大学院长/系主任/终身教授亲自执教的青少年学术项目师资远超海外本土的同类高校科研项目。
教授全英文授课，保证最佳课堂参与度，课堂讨论锻炼发言能力教授全程指导一对一科研，激发批判性学术思维，实时解决学术问题。
项目提供完整的科研体系，助教与写作老师全程陪伴式辅导特聘哥伦比亚大学写作项目教授亲自进行科研训练和论文写作指导。
