电子材料导论期末复习

导电材料是指电流容易通过的材料，常用作电极、电刷、电线等。

马西森定律：金属的总电阻包括金属的基本电阻和溶质浓度引起的电阻（与温度无关）。

电阻率与压力的关系：在流体静压压缩时，大多数金属的电阻率下降，这是因为在巨大的流体静压条件下，金属的原子间距缩小，内部缺陷形态、电子结构、费米能和能带结构都发生变化。

其中随压力增大电阻率下降的成为正常金属，反之为反常金属。

冷加工引起金属电阻率增加。

冷加工引起金属晶格畸变也像原子热振动一样，增加电子散射几率，同时也会引起金属晶体原子间键合的改变，导致原子间距的改变。

空位、间隙原子以及它们的组合、位错等晶体缺陷使金属电阻率增加。

一般在立方系晶体中金属的电阻表现为各向同性。

但在对称性较差的六方晶系、四方晶系、斜方晶系和菱面体中，导电性表现为各向异性。

常用导电材料：铜合金和铝合金电容器电极材料要求：1.导电性能优良，体积电阻率小；2.化学稳定，抗腐蚀，不易氧化，对介质材料的老化、催化作用小；3.机械性能良好，与电容器工艺匹配；4.密度小，热导率大；5.易焊接，熔沸点适当；6.材料来源广，价格便宜。

电刷与弹性材料要求：良好的物理性能、化学稳定性和优良的机械性能；良好的匹配、接触电阻小而稳定、磨损小。

厚膜导电材料：良好的导电性能；良好的焊接工艺性能；与基片结合牢固。

电子导电聚合物：温度升高有利于聚合物中形成大的共轭π键体系，所以温度升高电导率增大。

超导体：临界温度、临界磁场迈斯纳效应：材料进入超导态后能把体内磁感线完全排除，即体内磁通量为零，成为超导体的完全抗磁性，也常称为迈斯纳效应。

同位素效应：超导体的转变温度与超导体的同位素质量有关，可表示为T c Mi α=常数。

说明了超导电性的产生和电子与晶格振动的作用即电子-声子相互作用有关，因为同位素的差异改变了构成晶格的离子质量，因而影响了声子的性质。

BCS 理论：巴丁、库柏、施里弗。

组成库柏电子对的条件：距费米能级E F 为D h 能量范围内的电子；满足p 1+p 2=0，即准动量大小相等、方向相反的电子；一个自旋向上，一个自旋向下。

电子材料期末考试题库10套第一套试题1. 请简述电子材料的定义和分类。

2. 举例说明半导体材料的应用领域。

3. 什么是材料的能带结构？它对材料性能有什么影响？4. 解释电子材料的光学性质，并提供一个实际应用的例子。

5. 分析金属材料的导电机制。

第二套试题1. 请列举几种典型的电子材料。

2. 什么是材料的晶格结构？它如何影响材料的性质？3. 解释压电材料的原理和应用。

4. 分析陶瓷材料的热性质。

5. 举例说明半导体材料在电子器件中的应用。

第三套试题1. 请解释电子材料的导电性和绝缘性之间的区别。

2. 举例说明聚合物材料的应用领域。

3. 解释超导材料的特性和应用。

4. 分析压敏材料的原理和应用。

5. 请简述液晶材料的特性和应用。

第四套试题1. 电子材料的光电性质包括哪些方面的内容？2. 解释半导体材料的禁带宽度和载流子浓度之间的关系。

3. 分析高分子材料的热性质。

4. 请列举几种常见的光电器件。

5. 举例说明金属材料在电子器件中的应用。

第五套试题1. 请简述电子材料的磁性质。

2. 什么是材料的导电性质？它如何与材料的能带结构相关联？3. 解释复合材料的特性和应用。

4. 分析玻璃材料的光学性质。

5. 请简述半导体材料的载流子浓度控制方法。

第六套试题1. 请列举几种典型的电子材料及其应用。

2. 什么是材料的热性质？它对材料在高温环境下的应用有什么影响？3. 解释磁性材料的原理和应用。

4. 举例说明陶瓷材料在电子器件中的应用。

5. 分析半导体材料的光电特性。

第七套试题1. 请解释金属材料的导电机制。

2. 举例说明聚合物材料在电子器件中的应用。

3. 解释光电材料的特性和应用。

4. 分析高分子材料的导电性质。

5. 请简述半导体材料的晶格结构和性质。

第八套试题1. 电子材料的热性质包括哪些方面的内容？2. 什么是半导体材料的载流子控制机制？3. 解释陶瓷材料的原理和应用。

4. 分析复合材料的特性。

5. 举例说明高分子材料的应用领域。

北京化工大学-电子材料复习题电子材料概论1、简述什么是结构电子材料,什么是功能电子材料? (p2)答：能承受压力和重力，并能保持尺寸和大部分力学性质（强度、硬度及韧性）稳定的材料，称为结构电子材料。

功能电子材料是指除强度性能外，还有其他特殊功能，或能实现光、电、磁、热力等不同形式的交互作用和转换的非结构材料。

2、什么是理想表面? 什么是实际表面? 一般情况下表面厚度大约是多少? (26~27)答：理想表面是为分析问题的方便而设定的一种理想的表面结构。

在自然界中存在的表面称为实际表面。

几十到数百纳米。

第一章导电材料1 、电阻率最低的前三种元素是什么? 其电阻率各是多少(20度时)? (57)答：银 1.62μΩ.cm 铜 1.72μΩ.cm 金 2.40μΩ.cm2 、硅碳膜的三层结构各起什么作用(102)答：在底层主要含有是SiO2和C,其SiO2和基体玻璃相形成Si-O键，增加了硅炭膜对基体的附着力；中间层为主要导电层，与纯碳膜的结构和性能类似；最外层为保护层，主要含有SiO2和少量的sic。

3 、蒸发金属膜的主要制作过程(103)答：金属膜电阻器是用以鉻硅系为主要成分的合金粉真空蒸发而成，制造时用酒精把合金粉调成糊状涂在钨丝的蒸发器上，在低于5×10-3PA的真空度下加热蒸发在陶瓷基体上淀积出金属膜。

4 、镍铬薄膜的主要特点(105)答：电阻温度系数小、稳定性高、噪声电平小、可制作的阻值范围宽，使用的温度范围宽而高5 、镍铬薄膜的主要制作方法(105)答：采用电阻式真空蒸发法，将镍鉻合金丝、薄板条或粉挂在或涂敷在蒸发器上在真空度高于6×10-3pa,用电加热至1500度左右进行蒸发。

6 、在NiCr薄膜中掺入氧可以改善的是(110)答：不仅可以提高NiCr薄膜的电阻值，而且可以降低电阻温度系数和提高稳定性7、热处理对TaSi薄膜的影响(121)答：热处理对TaSi薄膜的电阻率有较大的影响，随着热处理温度升高，薄膜的电阻率减小，逐渐趋于平坦。

第一章 绪论1.1电子材料定义：电子材料是指在电子技术和微电子技术中使用的材料。

1.2电子材料的分类：① 按化学组成：金属、无机非金属、有机 ② 按物质状态：单晶、多晶、非晶等 ③ 按物理性能：绝缘、导电、超导等 ④ 按功能原理：铁电、压电、热电等⑤ 按用途：导电、半导体、磁性、结构等。

第二章 电介质理论基础2.1电介质的极化：在外电场作用下电介质内部感生偶极矩的现象。

2.2克劳修斯-莫索缔方程： 极化强度：单位体积内感生偶极矩的矢量和： 若介质中的电场均匀，则有： 若单位体积中有n 0个极化粒子，极化粒子偶极矩的均值为μ，则有： 对于线性极化，μ与电场强度成正比，有： 综合上述式子可以得到：根据极化强度定义：E SUd SSU C S Q S Q S d Q P 0r 0r 0r 0r 1-1-1-1-d εεεεεε）（）（）（）（===='='= 电介质极化宏观参数与微观参数的关系：对于气体、非极性电介质及结构高度对称或完全无序的介质有： 整理后，可得克劳修斯-莫索缔方程（克-莫方程）：2.3频率较低时极化损耗为0的论证：考虑一介质构成的平板电容器，加上一个正弦交变电场：t 0ωCOS E E =。

当电场频率很低时，介质中各种类型的极化都能跟得上电场的变化。

因此介lim iV P V μ∆→∑=∆iP Vμ∑=0Pn μ=eE μα=0e P n E α=001er n E Eαεε=+23r e E Eε+=00123r r n αεεε-=+质内的电场位移D 与电场E 没有相位差，即：t 0ωCOS D D =。

对D 求导，得介质的位移电流密度：)2cos(sin j 00t D t D dt dD ωπωωω+=-==它超前电场强度π/2，即充电电流超前电压π/2，由此可得单位时间内每单位体积中所损耗的能量为：⎰•=ωππω/202Edt j W 。

将位移电流密度代入上式得：0cos sin 2-/20002=•=⎰ωπωωπωtdt t E D W2.4电介质电导类型：1.电子/空穴电导2.离子/空格点电导3.电泳电导。

电子材料导论1.压电效应答：（1）当在某一特定方向对晶体施加应力时，在与应力垂直方向两端表面能出现数量相等，符号相反的束缚电荷—正压电效应（2）当一块具有压电效应的晶体置于外电场中，由于晶体的电极化造成的正负电荷中心位移，导致晶体变形，形变量与电场强度成正比—逆压电效应。

2.电畴答：具有自发极化的晶体中存在一些自发极化取向一致的微小区域。

3.霍尔效应答：在一块半导体某一方向上加有电场，并在垂直方向上加有磁场，在两种外力作用下，载流子的运动发生变化，结果在半导体的两端产生一横向电场，其方向同时垂直于电流和磁场。

4.平衡载流子答：载流子的产生和复合两个相反过程建立起动态平衡，这种状态下的载流子为平衡载流子。

5.非平衡载流子答：当用电子能量大于该半导体禁带宽度的光照射时，光子的能量传给了电子，使价带中的电子跃迁到导带，从而产生导带的自由电子和价带的自由空穴，即非平衡自由载流子。

6.辐射性复合答：由于电子与空穴的复合以光能的形式辐射能量。

（1）电子和空穴由于碰撞而复合（2）通过杂质能级的复合（3）激子复合7.非辐射性复合答：由跃迁能量转换为低能声子而形成。

（1）阶段性的放出声子的复合（2）俄歇过程（3）表面复合8.固体电解质答：具有离子导电性能的固体物质。

9.功能材料答：指除强度性能外，还有其特殊功能，或能实现光、电、磁、热力等不同形式的交互作用和转换的非结构材料。

10.发光材料答：在各种类型激发作用下能产生光发射的材料。

11.玻璃键合答：在厚膜导电材料中含有玻璃，通过离子的相互渗透作用使它的基片表面形成键合，这种键合类型称为玻璃键合。

12.氧化物键合答：在厚膜导电材料中含有金属氧化物，通过离子的相互渗透作用使它的基片表面形成键合，这种键合类型称为氧化物键合。

13.负温度系数（NTC）热敏材料答：将电阻率随温度升高而下降的材料，称为负温度系数材料，简称NTC材料。

P38414.正温度系数（PTC）热敏材料答：将电阻率随温度升高而增大的材料，称为正温度系数材料，简称PTC材料。

材料导论期末考点总结材料导论是一门综合性的学科，广泛涉及材料科学、材料工程以及相关学科的知识体系。

期末考试是对学生对所学知识的综合应用能力的考察，理解和掌握期末考点对于顺利通过考试至关重要。

本文将对材料导论期末考点进行总结，以便学生在复习时有针对性地了解和把握重点内容。

一、晶体和晶体缺陷1.晶体的结构和性质：晶格、晶体结构类型、晶体的性质与晶格结构之间的关系。

2.晶体缺陷的分类和特点：点缺陷、线缺陷、面缺陷的具体分类和特点。

3.晶体缺陷的原因和形成机制：热原子运动、拉伸和压缩等外力、辐射等原因引起晶体缺陷形成的机制。

4.晶体缺陷对材料性能的影响：晶体缺陷对导电性、导热性、塑性、疲劳性等材料性能的影响。

二、金属材料的结构和性能1.金属晶体结构：简单立方、面心立方、体心立方晶体结构的特点和性质。

2.金属的力学性能：塑性和韧性的概念、强度、硬度、延性、弹性模量等力学性能的定义和计算方法。

3.金属的物理性能：导电性、导热性、合金化等物理性能的定义、计算和提高途径。

三、陶瓷材料的结构和性能1.陶瓷晶体结构：离子晶体结构的特点、堆垛方式、层间间隔和离子间离心距的关系。

2.陶瓷的物理性能：绝缘性、压电性、磁性、光学性质等物理性能的定义、计算和提高途径。

3.陶瓷的力学性能：脆性的概念、强度、硬度、韧性等力学性能的定义和计算方法。

四、高分子材料的结构和性能1.高分子链结构：线性链、支化链和交联链的结构特点和分子量对聚合物结构和性能的影响。

2.高分子的物理性能：热稳定性、熔融性、黏度、玻璃化转变温度等物理性能的定义和计算方法。

3.高分子的力学性能：强度、韧性、刚性、弹性恢复性等力学性能的定义和计算方法。

五、复合材料的结构和性能1.复合材料的组成和结构：基体材料、增强材料和界面相的特点和组成关系。

2.复合材料的力学性能：强度、韧性、疲劳性、层间剪切强度等力学性能的定义和计算方法。

3.复合材料的物理性能：导电性、导热性、热稳定性等物理性能的定义和计算方法。

电⼦材料导论各章复习汇总电⼦材料复习资料第⼀章名词解释1、电⼦材料：是指与电⼦⼯业有关的、在电⼦学与微电⼦学中使⽤的材料，是制作电⼦元器件和集成电路的物质基础。

结构电⼦材料是指能承受⼀定压⼒和重⼒，并能保持尺⼨和⼤部分⼒学性质（强度、硬度及韧性等）稳定的⼀类材料；功能电⼦材料是指除强度性能外，还有特殊性能，或能实现光、电、磁、热、⼒等不同形式的交互作⽤和转换的⾮结构材料；先进电⼦材料是指具有优异的性能的⾼科技产品，正在进⾏商业化或研制之中，并具有⼀定的保密性。

2、晶胞：对于实际的三维晶体，将其恰当地划分成⼀个个完全等同的平⾏六⾯体，叫晶胞。

3、晶⾯：由不同位置原⼦组成的平⾯4、对于固体-固体界⾯，当这些固体属同⼀晶相，仅结晶取向不同时，这种界⾯称为晶界(grain boundary)或晶体边界(crystal boundary)，当这些固体晶相不同，即组成和晶体构造都不相同时，其界⾯称为相界(phase boundary)。

5、理想表⾯是为分析问题⽅便⽽设定的⼀种理想的表⾯结构。

6、实际表⾯是指材料经过⼀般的加⼯（切割、研磨、抛光、清洗）后，保持在常温、常压下的表⾯，当然有时也可能在低真空或⾼温之下。

7、不存在吸附物也不存在氧化层的固体表⾯，称为清洁⾯8、驰豫结构是指表⾯区晶格结构保持不变，只是晶格常数变化。

9、表⾯结构重构：是指表⾯结构和体结构出现了本质的不同。

10、在⼀些单晶⾦属的表⾯区原⼦的重新排列时，它与内部（衬底）原⼦的排a列⽆直接关系，这种表⾯结构称超结构。

11、纳⽶材料是三维空间尺⼨中⾄少有⼀维处于纳⽶量级（1-100nm）的尺度范围内或由此作为基本单元构成的材料。

包括：纳⽶微粒、纳⽶结构、纳⽶复合材料；12、表⾯效应：粒⼦直径减少到纳⽶级，表⾯原⼦数和⽐表⾯积、表⾯能都会迅速增加；处于表⾯的原⼦数增多，使⼤部分原⼦的周围（晶场）环境和结合能与⼤块固体内部原⼦有很⼤的不同：表⾯原⼦周围缺少相邻的原⼦，有许多悬空键，具有不饱和性质，易与其它原⼦相结合，故具有很⼤的化学活性。

电子材料复习题电子材料复习题电子材料是现代科技发展的基础，它们在电子器件和电子系统中起着至关重要的作用。

为了更好地掌握电子材料的知识，我们需要进行复习和巩固。

下面是一些电子材料复习题，帮助我们回顾和加深对电子材料的理解。

一、基本概念与性质1. 什么是电子材料？电子材料有哪些主要分类？2. 请解释电子材料的导电性和绝缘性。

3. 介绍一下半导体材料的特点和应用。

4. 什么是导体的超导性？超导材料有哪些应用？5. 解释一下电子材料的磁性和铁磁、顺磁、抗磁的区别。

二、材料制备与性能调控1. 请简要介绍一下电子材料的制备方法。

2. 什么是材料的晶体结构？为什么晶体结构对材料性能具有重要影响？3. 请列举几种常见的电子材料的性能调控方法。

4. 介绍一下电子材料的表面处理技术及其应用。

5. 什么是材料的缺陷？材料缺陷对材料性能有何影响？三、电子材料的应用1. 请列举几种常见的电子材料在电子器件中的应用。

2. 介绍一下电子材料在光电子器件中的应用。

3. 什么是电子材料的热电性能？热电材料有哪些应用？4. 请解释电子材料在能源领域的应用。

5. 电子材料在生物医学领域有哪些应用？请举例说明。

四、电子材料的发展趋势1. 请简要介绍一下电子材料的发展历程。

2. 电子材料的发展趋势是什么？请说明原因。

3. 介绍一下目前热门的电子材料研究领域。

4. 请列举几个国际上重要的电子材料研究机构。

5. 你认为电子材料未来的发展方向是什么？请阐述你的观点。

通过对以上复习题的回答，我们可以加深对电子材料的理解和掌握。

同时，我们也可以发现自己对电子材料的知识掌握情况，从而有针对性地进行进一步的学习和提高。

电子材料作为现代科技的核心，掌握其基本概念、性质和应用是非常重要的。

希望大家能够认真对待电子材料的学习，不断提高自己的专业素养和实践能力。

电⼦材料复习资料第2章超导材料⼀.超导电性：当温度下降到某⼀值(T c)时，材料的电阻突然消失。

超导体：在某⼀温度下能呈现出超导电性的材料。

⼆.超导体的分类按磁化特性不同分为：1.第⼀类超导体（除V、Nb以外的⾦属）第⼀类超导体⼜称软超导体。

只存在⼀个临界磁场Hc，当外磁场H2.第⼆类超导体（V、Nb及合⾦、化合物、⾼温超导体等）第⼆类超导体也称硬超导体，具有两个临界磁场，分别⽤Hc1（下临界磁场）和Hc2（上临界磁场）表⽰。

当外磁场H< Hc1时，具有完全抗磁性，体内磁感应强度处处为零。

外磁场强度满⾜Hc1 ≤H< Hc2时，超导态和正常态同时并存，磁⼒线通过体内正常态区域，称为混合态或涡旋态。

外磁场H增加时，超导态区域缩⼩，正常态区域扩⼤，H> Hc2时，超导体全部变为正常态。

三.超导材料的基本性质与理论基础材料具有超导性能的必要条件：迈斯纳效应和零电阻效应。

1. 零电阻超导体处于超导态时（临界温度以下）电阻完全消失。

若⽤它组成闭合回路，⼀旦回路中形成电流，则电路中没有能量损耗，不需要任何电源补充能量，电流可以持续下去。

2.迈斯纳效应（完全抗磁性）超导体处于超导态时，不管有⽆外磁场存在，超导体内磁感应强度总是等于零。

在外磁场中，处于超导态的超导体内磁感应强度为零的特性称为超导体的完全抗磁性，这种现象被称为超导体的迈斯纳效应。

四．超导体超导的三个条件；超导材料只有同时满⾜三个条件才能处于超导态：T < T c：温度⼩于临界温度；H < H c：磁场⼩于临界磁场；I < I c：电流⼩于临界电流；五． BCS理论(1) BCS理论表述：超导电性源于固体中电⼦的配对，⽽电⼦配对的相互吸引作⽤源于电⼦和晶格振动间相互作⽤，即交换虚声⼦；配对发⽣在⾃旋相反动量和为零的两个电⼦间，即动量凝聚。

(2) 两点结论：①进⼊超导态的电⼦发⽣了深刻变化；②晶格起重要作⽤，电-声决定性。

一、半导体材料半导体材料是电子器件中最常用的材料之一，主要用于制造电子元器件，如晶体管、压敏电阻器、太阳能电池等。

半导体材料的电子结构和导电性质使其具有独特的特性。

常用的半导体材料有硅、锗、砷化镓、磷化铟等。

其中，硅是最常用的半导体材料，用于制造大多数的集成电路和功率器件。

二、绝缘体材料绝缘体材料是指导电性能较差的材料，主要用于制造电子器件的绝缘层、介质层等。

常用的绝缘体材料有二氧化硅、氧化铝、氧化硅氮等。

这些材料具有优良的绝缘性能和机械性能，能够满足电子器件在使用过程中的要求。

三、金属材料金属材料是电子器件中不可或缺的材料之一，主要用于制造导线、电极、接插件等。

常用的金属材料有铜、铝、金、银等。

金属材料具有良好的导电性能和机械性能，能够满足电子器件对于导电和机械连接的要求。

四、半导体材料的基本性质1. 禁带宽度：半导体材料的禁带宽度是指在材料中，电子从价带跃迁到导带所需要的能量，是决定半导体导电性能的重要参数。

禁带宽度越小，半导体的导电性能越好。

2. 载流子浓度和载流子迁移率：半导体材料的载流子浓度和迁移率是决定半导体导电性能的重要参数。

载流子浓度越高，半导体的导电性能越好；而载流子迁移率越高，半导体的导电性能也越好。

3. 能带结构：半导体材料的能带结构对于其导电性能、光学性能等具有重要的影响。

不同的能带结构对应着不同的半导体器件结构和性能。

4. 控制杂质的掺杂：通过在半导体材料中控制杂质原子的掺杂，可以改变半导体的导电性能和光学性能，从而制备出不同类型的半导体器件。

五、电子材料的应用1. 半导体材料的应用：半导体材料广泛应用于集成电路、光电器件、功率器件等领域。

2. 绝缘体材料的应用：绝缘体材料广泛应用于电子器件的绝缘层、介质层等，用于提高电子器件的稳定性和可靠性。

3. 金属材料的应用：金属材料广泛应用于电子器件的导线、电极、接插件等，用于实现电子器件的连接和传输。

1. 新型半导体材料的研究：随着电子器件对于性能和可靠性要求的不断提高，研究新型半导体材料成为了电子材料研究的重要方向。

.填空练习：1、信息、和是现代人类社会赖以生存和发展的三大支柱。

2、晶体的宏观特性除了自范性、均一性、稳定性外，还具有和，晶体的这些宏观特性是由晶体内部结构的周期性决定的。

3、如果晶体由完全相同的一种粒子组成，而粒子可被看作小圆球，则这些全同的小圆球最紧密的堆积称为，其配位数最大，为。

4、常见的点缺陷除了空位，还包括和。

5、实际晶体中存在各式各样的缺陷，其微观缺陷包括点缺陷、和。

6、晶体中粒子的扩散可归纳为两种典型的形式，即扩散和扩散。

7、在半导体电子器件的制作中所使用的扩散方式主要有两种类型，即恒定表面源扩散和。

8、线缺陷主要指位错，位错有两种基本类型，即和。

9、任何物质，只要存在载流子，就可以在电场作用下产生导电电流。

按导电载流子的种类，电子材料的电导可分为和。

10、电介质在电场的作用下产生感应电荷的现象，称之为。

11、克劳修斯-莫索蒂方程建立了可测物理量εr（宏观量）与质点极化率α（微观量）之间的关系，其方程表达式为。

12、复介电常数的表达式为，复介电常数的虚部表示。

13、介质的特性都是指在一定的电场强度范围内的材料特性，当电场强度超过某一临界时，介质由介电状态变为导电状态，这种现象称为，相应的临界电场强度称为。

14、在较强的交变电场作用下，铁电体的极化强度P随外电场呈非线性变化，而且在一定的温度范围内，极化强度P呈现出滞后现象，这个P—E回线就称为。

15、温度变化引起材料中自发极化改变、表面产生净电荷的现象称为。

16、铁磁体在很弱的外加磁场作用下能显示出强磁性，这是由于铁磁体内部存在着自发磁化的小区域的缘故。

17、在较强的交变磁场作用下，铁磁体的磁感应强度B随外磁场呈非线性变化,而且磁感应强度B呈现出滞后现象，这个B—H回线就称为。

18、增益系数g的物理意义是。

19、吸收系数α的物理意义是。

20、根据半导体材料的禁带宽度可算出相应的本征吸收长波限。

如硅材料的禁带宽度为1.12eV，则吸收波长限等于，GaAs的禁带宽度为1.43eV，则吸收波长限等于。

幻灯片2 第一章 半导体器件● 考核内容：填空与选择; 二极管应用分析● 1、半导体特性：导电导特性；载流子类型；N 型和P 型掺杂情况、带电情况等。

● 2、半导体二极管：特性；应用电路。

● 3、三极管：三个工作区对应特点；判断工作状态；由电极电位判断类型、电极等。

●4、稳压管工作特点幻灯片3第一章 半导体器件一、填空1杂质半导体可分为P 型半导体和N 型半导体，其中P 型半导体多数载流子为 ，而N 型半导体的多数载流子 。

2、稳压管是特殊的二极管，它一般工作在 状态。

3、当温度降低时,晶体三极管的变化规律是β值将 （变大、减小或不变）。

幻灯片44、半导体根据其掺入不同的杂质，可形成 和 两种类型的半导体，由它们组成的二极管最重要的特性是 。

幻灯片51 、N 型半导体的多数载流子是电子，因此它（ ）。

(a) 带负电 (b) 带正电(c) 不带 电 2、当温度升高时，半导体的导电能力将（ ）。

(a) 增 强 (b) 减 弱 (c) 不 变3、半导体二极管的主 要特点是具有（ ）。

(a) 电流放大作用(b) 单向导电性 (c) 电压放大作用 4、理想二极管的正向电阻为（ ）。

(a) 零 (b) 无穷大 (c) 约几千 欧 5、二极管接在电路中， 若测得a 、b 两端电位如图所示，则 二 极管工作状态为（ ）。

(a) 导 通 (b) 截 止 (c) 击 穿ab -7V-6.3VD幻灯片6 ●6、如果把 一个小功率二极管直接同一个电源电压 为1.5V 、内阻为零的电池实行正向连接，电路如 图所示，则后果是该管（ ）。

● (a) 击穿(b) 电流为零(c) 电流正常(d)电流大使管子烧坏●7、电路如图所示，二极管D为理想元件，US =5 V ，则电压uO=（）。

●(a) Us (b) US / 2 (c) 零●RLDUSuO + -+-1.5V D+-幻灯片78、电路如图所示, 所有二极管均为理想元件，则D1、D2、D3的工作状态为（）。

《材料导论》期末考试复习题一：基础知识1.生物和生命科学、纳米技术、能源与环境、电子与信息、材料是目前科学技术的七大热点和重点领域。

2.材料、能源和信息并列成为现代科学技术的三大支柱。

10.常用的塑料加工方式：挤出成型、注射成型、压延成型。

11.橡胶的定义：橡胶是一类线形柔性高分子聚合物。

其分子链柔顺性好，在外力作用下可产生较大的变形，除去外力后能迅速恢复原状。

12.橡胶的分类：天然橡胶、合成橡胶（按来源）；热固性橡胶、热塑性橡胶（按加工性）。

13.橡胶配方的五大体系：生胶、填充补强、硫化促进、防老、软化增塑体系。

14.纤维的定义：指长度比直径大很多倍并且有一定的柔韧性的纤细物质。

15.涂料的定义和组成：涂料是合成树脂另一种应用形式，用来涂覆物体表面，形成保护或装饰膜层。

主要有三种组分：成膜物、颜料、溶剂。

16.黏合剂的定义：黏合剂也称胶黏剂，是一种把各种材料紧密地结合在一起的物质。

黏合剂一般是多组分体系。

17.熔体流动指数（MFI）：在规定的温度和压力下，试样熔体每10min通过标准出料模孔的总重量(克)。

单位:g/10min。

18.热变形温度（HDT）：塑料试样在静弯曲负荷作用下，浸入一种等速升温的液25.聚氯乙烯（PVC）：聚氯乙烯树脂是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。

一般可通过悬浮、乳液、本体、溶液法聚合制备。

26.PVC的性能：电绝缘性较好、耐溶剂性和耐腐蚀性较好、阻燃性较好、力学性能一般；热敏性明显、耐热性差、加工性能较差。

27.PVC的降解和稳定：降解机理：PVC分子链中的“缺陷”是导致降解的主要内因。

热、光、机械应力是导致PVC降解的外因。

PVC的稳定：与其他单体共聚；加入化学稳定剂。

28.聚苯乙烯（PS）：聚苯乙烯树脂是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的聚合物。

可通过本体、悬浮、乳液、溶液聚合制备。

29.PS的结构：无轨线性分子，存在少量短支链；为无定型聚合物。

●电子绕原子核运动，各层之间的能量差是量化的。

当两个原子靠近时，原子上的电子会产生相互作用，电子运动的波函数发生交叠，由于相位差分裂成两个能级。

如果多个原子排列组成晶体，参与的原子多，电子为晶体共有，分裂的能级多，可看做连成一条带，电子只能在允许的特定能量相同的量子态之间转移，各层电子形成各自的能带。

●磁泡：当外加偏磁场方向垂直于薄片时，利于磁化方向一致的磁畴扩张，磁化方向相反的磁畴逐渐缩小，当磁场强度增至某一临界值时，与磁化方向相反方向上的磁畴便缩成圆柱状。

这种圆柱状磁畴垂直方向看就像泡泡。

当外加偏磁场强度继续增大，则圆柱状的磁畴就会进一步缩小以致消失。

磁泡受控于外加磁场，在特定的位置上出现或消失，而这两种状态正好和计算机中二进制的1,0相对应，因此可用于计算机的储存器。

●铁电：铁电体在一定温度范围内存在自发极化现象，其极化方向可随驱动电场的变化而反转，且显示出有电滞回线特征。

这就具备了作为储存器的基本条件。

铁电存储主要是基于铁电膜玻材料具有电滞回线。

在半导体芯片上，铁电电容器作为不挥发存储单元，插在晶体管和金属层之间，在铁电薄膜上施加电压，如果将大于矫顽场电压Vc的正电压加到铁电电容器上，则薄膜在正方向极化且极化强度为饱和极化强度Psat，当移去电压，极化强度慢慢减为生育极化强度Pr，此时定义这正极化强度下记录数据为0，反之得到电压消除后的-Pr定义为1，当电压消除时，数据仍然存在。

●光盘：通过调制激光束以光电的形式把信息编码记录在光电圆盘镀膜介质中，记录信号的纹迹呈螺旋形，光点直径小于1μm，螺距小于1-2μm，所以储存密度较高。

需要再现信息时，用激光读出信号，显示在电视屏或编码信号直接输入计算机。

●机电耦合系数：综合反映压电陶瓷机械能与电能之间的耦合关系的物理量，是衡量压电陶瓷材料性能的重要参数●正：K方=由机械能转变的电能/输入的机械能●压电常数：它是压电介质把机械能（或电能）转化为电能（或机械能）的比例常数，反映了应力或应变和电场或电位移之间的联系，直接反应了材料机电性能的耦合关系和压电效应的强弱。

第一章1、电子材料的重要性;电子材料对元器件的促进2、根据物理性质：导电，电阻，半导体，超导体，电介质，光电子，磁性，敏感电子材料3、电子材料的影响因素4、同构晶体、同形晶体、固溶体、相变（分类-位移型、重构型）、缺陷的分类-电缺陷、几何缺陷5、分类（热致性液晶，溶致性液晶）、结构（向列相、胆甾相、近晶相）；表面原子的排列方式（弛豫，重构，超结构）；表面成分（偏析，耗尽，平衡偏析，非平衡偏析）；相界分类第二、三章1、厚膜导电材料：玻璃键合、氧化物键合，混合型，2、电阻产生的原因（纯金属，合金材料，薄膜电阻材料，合成型电阻材料，半导体电阻材料）、电阻温度系数3、线绕电阻材料、薄膜电阻材料、厚膜电阻材料第四章1、1986年LaBaCuO，35k，1987年，YBaCuO.90K，液氦到液氮温度2、迈斯纳效应、约瑟夫森效应；临界温度（Tc）-测量方法：电阻法，磁化率方法；相干长度、平均自由程、同位素效应，能隙，BCS理论第五章1、本征激发：半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发。

N型半导体：在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。

P型半导体：在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半导体。

施主杂质，受主杂质，多子，少子2、P-N结（形成，接触势垒伏安特性-单向导电、整流）3、半导体的光吸收（本征吸收，激子吸收，自由载流子吸收，杂质吸收，晶格振动吸收）半导体的光电导（光电导率，定态光电导及弛豫过程，光谱分布，复合和陷阱作用，杂质光电导），半导体的光伏效应4、半导体的霍尔效应（霍尔系数，霍尔角，霍尔迁移率）5、半导体的热电效应(塞贝克效应，珀耳帖效应，汤姆逊效应)6、元素半导体晶体（硅，锗）；化合物半导体及固溶体半导体（GaAs，InSb）第六章1、电偶极矩；极化强度；电极化的微观机制（电子云位移极化、离子位移极化、偶极子极化）2、铁电材料的特点（自发极化，随外加电场改向，电场撤去仍保留部分极化）；顺电相；电畴；电滞回线3、典型BaTiO3铁电性-1、钙钛矿结构；极化的形成（居里温度，四种铁电性晶系，三个极化轴；介电常数的温度特性-居里外斯定律；介电常数的居里点的突变；各向异性；热滞现象；改姓-移峰效应，压峰效应（展宽效应）4、压电效应（正压电效应、逆压电效应）；两元系（PbTiO3-PbZrO3）掺杂改性5、压电陶瓷性能表征（预极化、影响因素-温度、极化时间、极化电场大小）6、热释电效应、产生机理第七章1、光电效应的定义、光电子2、半导体发光机制-发光机理；辐射性复合（电子与空穴碰撞复合、通过杂质能级复合、激子复合）；非辐射性复合（阶段性放出声子，俄歇过程，表面复合）3、激光产生原理-（受激吸收跃迁，受激辐射跃迁（同频率，同方向，同位相，同偏振方向），自发性辐射跃迁，粒子数翻转，激光器组成；激光的特点-单色性、方向性、相干性4、光导纤维的原理（全反射、受光角、数值孔径，光损耗）；光导纤维的损耗（吸收损耗、散射损耗和辐射损耗）；光导纤维的色散（模式色散，材料色散、波导色散和极化色散）第八章1、磁矩，磁偶极子；磁畴；磁化机制2、磁性的分类-抗磁性（特点，磁化率为负值）、顺磁性（居里定律，居里外斯定律）、铁磁性（磁畴，畴壁，自发磁化，饱和磁化强度与饱、磁感应强度与温度的关系、曲线）、反铁磁性（奈尔温度对应最高的磁化率）、亚铁磁性；材料磁性的来源（电子轨道磁矩、电子自旋磁矩、原子核磁矩）3、磁滞回线（概念、剩磁、矫顽力；软磁材料、硬磁材料、半硬磁材料）；铁氧体；磁记录用薄膜永磁材料磁记录原理；写操作、读操作；4、铁电性与铁磁性的区别正负电荷中心的相对移动、原子轨道的取向；非对称性晶体结构、具有非饱和磁性电子壳层；居里点的转变对应了结构相变，熵的增加、居里点意味着电子磁矩取向的改变，即交换作用的破坏。

电子材料复习题(2004.12.20)第一章电子材料概论1 简述什么是结构电子材料,什么是功能电子材料? (p2)2 什么是理想表面? 什么是实际表面? 一般情况下表面厚度大约是多少? (26~27)解答：第二章导电材料1 电阻率最低的前三种元素是什么? 其电阻率各是多少(20度时)? (57)答银1.62 μΩcm；铜 1.72 μΩcm ；金2.40 μΩcm2 硅碳膜的三层结构各起什么作用(102)3 蒸发金属膜的主要制作过程(103)4 镍铬薄膜的主要特点(105)答：电阻温度系数小，稳定性好，噪声电平小，可制作的阻值范围宽，使用的温度范围宽和高。

5 镍铬薄膜的主要制作方法(105)6 在NiCr薄膜中掺入氧可以改善的是(110)答在NiCr薄膜中掺入氧可以改善其薄膜的电阻值，可以减低电阻温度系数和提高稳定性。

7 热处理对TaSi薄膜的影响(121)8 厚膜电阻浆料的组成(122)答9 在钌系厚膜电阻浆料中常用玻璃做为粘接剂,其主要作用是?(124)10 影响钌系厚膜电阻性能的因素(128~131)11 钯银合金的电阻产生机理(134)12 多层化电极的共有几层，其名称是什么？(80)13. 铜互连的优缺点是什么（80）？14 按聚合物的结构和和导电机理划分时，高分子导电聚合物的分类（83）？15 有机化合物中电子存在的四种形式为（84）？16. 电子导电聚合物的主要应用领域是什么（87）？答案：10多层化电极的共有四层，其名称是：欧姆接触层；粘附层；过度层；和导电层。

11铜互连的优点：电阻率低、可以相对的减少金属布线的层数、其性能和可靠性有所有所提高。

铜互连的缺点：铜原子在硅和氧化硅中扩散快，引起电压漂移和节漏电，需要引入阻挡层；再空气中容易氧化，不能形成保护层来阻止进一步氧化和腐蚀。

12 按聚合物的结构和和导电机理划分时，高分子导电聚合物可分为：载流子为自由电子的电子导电聚合物；载流子为能在聚合物分子之间迁移的正负离子的离子导电聚合物；以氧化还原反应为电子转移机理的氧化还原型导电聚合物（导电能力是由于在可逆氧化还原反应中电子在分子之间的转移产生的）。