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电子元器件与材料试题答案一、选择题1. 半导体材料的主要特点是（）。
A. 电阻率介于导体和绝缘体之间B. 电阻率随温度变化明显C. 具有压电性D. 具有磁性答案：A2. 下列哪种材料不属于导体（）。
A. 铜B. 铝C. 硅D. 玻璃答案：D3. 集成电路中常用的PNP型晶体管的发射极是（）型半导体制成。
A. N型B. P型C. 既可以是N型也可以是P型D. 无法确定答案：A4. 在电子电路中，电容器的主要作用是（）。
A. 储存电荷和能量B. 阻断直流电，通过交流电C. 放大信号D. 转换能量形式答案：B5. 以下哪个参数是衡量电感器性能的重要指标？（）。
A. 电感值B. 品质因数C. 电阻率D. 频率响应答案：B二、填空题1. 半导体的导电性能可以通过掺杂________或________元素来改变。
答案：五价三价2. 在电子元件中，二极管是一种单向导电的元件，其正向压降通常在________至________之间。
答案：0.6V 1V3. 电解电容器的电解质材料通常使用的是________或________。
答案：酸碱4. 光纤通信的工作原理是利用光的________在光纤内进行传输。
答案：全反射5. 电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不产生________的能力。
答案：不能容忍的电磁干扰三、简答题1. 请简述半导体的工作原理。
答：半导体的工作原理主要是通过控制其内部电荷载流子（电子和空穴）的移动来实现导电性能的改变。
通过掺杂不同类型的杂质，可以增加材料内的自由电子或空穴的浓度，从而改变其导电性。
半导体还可以通过施加电场或光信号来控制电荷载流子的行为，实现对电流的开关控制，这是现代电子器件的基础。
2. 说明电容器的充放电过程。
答：电容器的充电过程是指在电容器两端施加电压时，电荷会在电容器的两个极板上积累，形成一个电场。
随着电荷的积累，电容器两极间的电压逐渐上升，直至等于外加电压。
电子材料考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、以下哪种材料属于半导体材料？（）A 铜B 硅C 橡胶D 玻璃2、电子材料的电导率通常在（）范围内被认为是半导体。
A 10^－6 到 10^4 S/cmB 10^－20 到 10^－6 S/cmC 10^4 到 10^6 S/cmD 10^6 以上 S/cm3、下列哪种是常见的压电材料？（）A 石英B 铁C 塑料D 木材4、超导材料的主要特性是（）A 零电阻和完全抗磁性B 高电阻和弱磁性C 中等电阻和中等磁性D 电阻随温度升高而增大5、以下哪种不是电子陶瓷材料？（）A 压电陶瓷B 磁性陶瓷C 氧化铝陶瓷D 玻璃陶瓷6、用于制造集成电路的主要材料是（）A 单晶硅B 多晶硅C 非晶硅D 二氧化硅7、下列哪种材料的介电常数较大？（）A 空气B 陶瓷C 塑料D 真空8、热敏电阻的电阻值随温度的变化通常是（）A 线性的B 指数的C 正弦的D 随机的9、发光二极管所使用的材料通常是（）A 导体B 半导体C 绝缘体D 超导体10、以下哪种材料常用于制造电容器？（）A 金属B 半导体C 电解质D 绝缘体二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、电子材料按照导电性可分为、和。
2、常见的磁性材料有、和。
3、半导体材料的能带结构包括带和带。
4、电阻材料的主要参数有、和。
5、绝缘材料的电阻率通常在以上。
6、光电材料可以将能转换为能。
7、超导材料的临界温度是指。
8、电子材料的热性能包括、和。
9、磁性材料的磁滞回线可以反映其和特性。
10、介电材料在电场作用下会产生现象。
三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、简述半导体材料的特性及其在电子领域的应用。
半导体材料具有独特的电学特性，如导电性介于导体和绝缘体之间，其电导率会随温度、光照、杂质等因素发生显著变化。
半导体材料的能带结构中存在禁带，价带中的电子在一定条件下可以跃迁至导带，从而导电。
在电子领域，半导体材料广泛应用于集成电路制造，如晶体管、二极管等基本元件都是由半导体材料制成。
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。
半导体物理与器件课后练习题含答案1. 简答题1.1 什么是p型半导体？答案： p型半导体是指通过加入掺杂物（如硼、铝等）使得原本的n型半导体中含有空穴，从而形成的半导体材料。
具有p型性质的半导体材料被称为p型半导体。
1.2 什么是n型半导体？答案： n型半导体是指通过加入掺杂物（如磷、锑等）使得原本的p型半导体中含有更多的自由电子，从而形成的半导体材料。
具有n型性质的半导体材料被称为n型半导体。
1.3 什么是pn结？答案： pn结是指将p型半导体和n型半导体直接接触形成的结构。
在pn结的界面处，p型半导体中的空穴和n型半导体中的自由电子会相互扩散，形成空间电荷区，从而形成一定的电场。
当外加正向电压时，电子和空穴在空间电荷区中相遇，从而发生复合并产生少量电流；而当外加反向电压时，电场反向，空间电荷区扩大，从而形成一个高电阻的结，电流几乎无法通过。
2. 计算题2.1 若硅片的掺杂浓度为1e16/cm³，电子迁移率为1350 cm²/Vs，电离能为1.12 eV，则硅片的载流子浓度为多少？解题过程：根据硅片的掺杂浓度为1e16/cm³，可以判断硅片的类型为n型半导体。
因此易知载流子为自由电子。
根据电离能为1.12 eV，可以推算出自由电子的有效密度为：n = N * exp(-Eg / (2kT)) = 6.23e9/cm³其中，N为硅的密度，k为玻尔兹曼常数（1.38e-23 J/K），T为温度（假定为室温300K），Eg为硅的带隙（1.12 eV）。
因此，载流子浓度为1e16 + 6.23e9 ≈ 1e16 /cm³。
2.2 假设有一n+/p结的二极管，其中n+区的掺杂浓度为1e19/cm³，p区的掺杂浓度为1e16/cm³，假设该二极管在正向电压下的漏电流为1nA，求该二极管的有效面积。
解题过程：由于该二极管的正向电压下漏电流为1nA，因此可以利用肖特基方程计算出它的开启电压：I = I0 * (exp(qV / (nkT)) - 1)其中，I0为饱和漏电流（假定为0），q为电子电荷量，V为电压，n为调制系数（一般为1），k为玻尔兹曼常数，T为温度。
北京化工大学-电子材料导论复习题北京化工大学-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。
第一:1、名词解释：电化学效应（法拉弟效应）、肖特基缺陷、弗仑克尔缺陷、漏导电流、载流子、霍尔效应、压碱效应。
电化学效应（法拉弟效应）：电子材料是离子电导，它要发生明显的质量变化，在电极附近有新物质产生。
肖特基缺陷：晶体内部只有空位的缺陷。
弗仑克尔缺陷：离子脱离结点后形成填隙离子和空位。
漏导电流：在电场的作用下，绝缘材料中的联系弱的带电质点沿电场方向作有规则的运动，形成微小的电流。
载流子：电子陶瓷中存在少量能传递电荷的质点叫载流子。
霍耳效应：当电子陶瓷上施加外电场产生电流I，如果在垂直于电流的方向加上一磁场H，则在垂立于电流和磁场的I—H平面的方向将产生一个外加电场M。
压碱效应：当电子陶瓷中加入碱土金属氧化物时，可显著提高电阻率。
2、分析三电极系统的工作原理。
工作原理：三电极由工作电极，参比电极，辅助电极（或对电极）组成。
三电极体系含两个回路，一个回路由工作电极和参比电极组成，用来测试工作电极的电化学反应过程，另一个回路由工作电极和辅助电极组成，起传输电子形成回路的作用。
3、随外界条件的变化，电子陶瓷的载流子有何变化？电子陶瓷中载流子的性质会随着外界条件的变化而发生相应变化。
a、当外加电场弱的时候是离子电导，随着外加电场增强，电子电导比例越来越大，在临近击穿时，明显地呈现电子电导的特征。
b、温度不同，载流子的性质也可能不同，低温时为离子电导，随着温度升高，逐渐转化为电子电导。
4、用晶格震动理论解释离子晶体导电的原因。
对离子晶体，一般温度下，离子在外电场中不发生移动，仍然不能导电。
在受热情况下，晶格上的离子在其固定位置附近作热振动。
其中有少数离子因达到较高的能量，从结点上脱落，离开结点而进入晶格间隙位置。
形成填隙离子，原来的位置形成空位。
温度愈高，离子脱离结点的几率愈大，填隙离子和空位的数目愈多，产生结构缺陷——热缺陷，在外电场作用下，离子晶体才会导电。
第二：1、名词解释：界面极化，介质吸收界面极化：由于界面对离子迁移产生阻碍作用，而产生的极化。
一、填空题（共10分，共20空，每空0.5分）4、品质因数是反映软磁材料在交变磁化时能量的贮能一和损耗 的性能。
氧体。
6. 磁性材料材料在交变磁场中产生能量损耗，称为 磁损耗 耗、磁滞损耗和剩余损耗。
7. 永磁材料的一个重要的性能指标为磁能积，具单位为MGOe 。
二、名词解释（共12分）3、氧参数（3分）描述尖晶石铁氧体单位晶胞中氧离子真实位置的一个参数（1分），是指氧离子与小立方（又名 子晶格）中最远一个面的距离（2分）。
4、饱和磁化强度（3分）磁体在饱和磁化状态（磁矩平行排列）时（1分），定义单位体积内磁体的磁矩矢量和为饱和磁 化强度（2分）。
（也可用公式表示）三、辨析题（共8分） 2、磁晶各向异性常数&为磁性材料的内禀磁特性，只与材料的成分有关。
故对Fe-Ni 合金， 只要其成分相同，其心值都相同。
请判断上而说法的对错，同时说明原因。
答：不对，磁晶各向异性常数&为材料的內禀磁特性，除与材料的成分相关外，述与其结构相关。
（2分）对成分和同Fe-Ni 合金，当热处理工艺不同时，其结构、显微组织将会不同,所以其K1值就有可能不相同。
（2分）四、问答题（共50分）3、什么叫固溶体？简述固溶体的分类及影响固溶度的主要因素。
（5分）固溶体：固态条件下，一种组分内溶解了其它组分而形成的单一、均匀的晶态固体。
（0.5分） 分类：① 按溶质原子在溶剂晶体中的位置来分类：置换型固溶体（0.5分）；填隙型固溶体（0.5分）； ② 按照溶解度：无限固溶体（或连续固溶体）（0.5分）；有限固溶体（或不连续固溶体）（0.5分）。
影响溶质原子在溶剂晶格中的溶解度的主要因素：① 晶体结构（0.5分）② 离子大小（0. 5分）③ 电负性（0.5分）④ 温度（0.5分）⑤ 离子电价（0.5分）5、铁氧体材料按•苴晶体结构分为尖晶石铁氧体、 石榴石铁氧体 和磁铅石（或六角晶系）铁 磁损耗包括二个方面涡流损 M = &L （A .m -1） AV6、请简述晶粒大小对常规磁性材料和纳米晶磁性材料性能的影响，并说明为什么。
材料物理习题集第一章 固体中电子能量结构和状态（量子力学基础）1. 一电子通过5400V 电位差的电场，（1）计算它的德布罗意波长；（2）计算它的波数；（3）计算它对Ni 晶体（111）面（面间距d =2.04×10-10m ）的布拉格衍射角。
（P5）12341311921111o '(2)6.610 =(29.1105400 1.610)=1.67102K 3.7610sin sin 2182hh pmE m d dλπλθλλθθ----=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯==⇒=解：（1）=（2）波数=（3）22. 有两种原子，基态电子壳层是这样填充的;;s s s s s s s 2262322626102610（1）1、22p 、33p （2）1、22p 、33p 3d 、44p 4d ，请分别写出n=3的所有电子的四个量子数的可能组态。
（非书上内容）3. 如电子占据某一能级的几率是1/4，另一能级被占据的几率为3/4，分别计算两个能级的能量比费米能级高出多少k T ？（P15）1()exp[]11ln[1]()()1/4ln 3()3/4ln 3FF F F f E E E kT E E kT f E f E E E kT f E E E kT=-+⇒-=-=-=⋅=-=-⋅解：由将代入得将代入得4. 已知Cu 的密度为8.5×103kg/m 3，计算其E 0F 。
（P16）2203234262333118(3/8)2(6.6310)8.510 =(3 6.0210/8)291063.5=1.0910 6.83Fh E n m J eVππ---=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=解：由5. 计算Na 在0K 时自由电子的平均动能。
（Na 的摩尔质量M=22.99，.0ρ⨯33=11310kg/m ）（P16）220323426233311900(3/8)2(6.6310) 1.01310 =(3 6.0210/8)291022.99=5.2110 3.253 1.085FF h E n mJ eVE E eVππ---=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===解：由由 6. 若自由电子矢量K 满足以为晶格周期性边界条件x x L ψψ+()=()和定态薛定谔方程。
电子工程材料复习题（一）一、填空1.软钎焊材料的三个力学性能：、、。
2.除了橡胶外，所有聚合物都可以分为两类：_____________、______________。
3.材料根据在它上面施加电压后的导电情况可以分为三类：_______、______和_________。
4.一般电子生产所用金属可分为：______________和_____________两种形式。
二、单选1.有四种基本方法可以合成聚合物，以下哪个选项不可以（）A、本体聚合B、溶液聚合C、固液聚合D、悬浮聚合2、聚合物可以通过加聚和缩聚的方法获得，其中以下不是典型的加聚物是（）A、聚烯烃B、聚苯乙烯C、聚酯D、丙烯酸树脂3、厚膜浆料一般分为三种基本类型，以下不是的是（）A、聚合物厚膜B、难熔材料厚膜C、金属陶瓷厚膜D、低熔点厚膜4、通常，根据钎剂的活性和化学性质，可将他们分为三种类型，以下不是的是（）A、松香基钎剂B、挥发性钎剂C、水溶型钎剂D、免清洗钎剂5、金属材料的强化机理有多种，以下不是的选项是（）A、加工硬化B、沉淀硬化C、低温硬化D、相变硬化6、聚合物的固化机理有很多种，对高密度电子器件组装所用的粘接剂的材料，以下不是常用的固化方式（）A、红外线固化B、热固化C、紫外线固化D、室温固化7、常用阻焊剂由其固化机理不同分为三类，以下不正确的是（）A、热固性树脂B、紫外线固化树脂C、光成像树脂D、常温挥发性树脂8、软钎焊材料的固有性能可分为三类，以下不正确的是（）A、物理性能B、化学性能C、力学性能D、冶金性能9、以下关于薄膜电阻材料与厚膜电阻比较的特点中描述不正确的是（）A、更好的稳定性B、更小的噪声C、更低的TCRD、更高的TCR10、一般印制电路用层压板类型分为两类（）A、单面覆铜箔层压板和双面覆铜箔层压板B、刚性基板和纸基板C、挠性基板和纸基板D、纸基板和玻璃布基板三、多项选择题1、软钎焊合金中经常用到的元素有（）A、锡B、铅C、银D、铋E、铟2、对电子应用来说，基板所需要的性能包括（）A、高电阻率B、低热导率C、耐高温D、耐化学腐蚀E、高TCR3、根据不同固化机理，常用的三种阻焊剂是（）A、热固性树脂B、紫外线固化树脂C、光成像树脂D、可见光树脂E、常温树脂4、浆料技术中，应用的科学与技术包括（）A、冶金和粉末技术B、化学与物理C、流变学D、材料纳米技术E、配方技术5、刚性印制电路层压板通常包括三个主要部分，分别是（）A、增强层B、接地层C、树脂D、电源压E、导体6、金属陶瓷厚膜浆料可以分为三大类，分别是（）A、导体B、绝缘体C、电阻D、介质E、电容7、厚膜浆料通常可以分为三大类，分别是（）A、聚合物厚膜B、低熔点厚膜C、难熔材料厚膜D、金属陶瓷厚膜E、低T2厚膜8、根据聚合物的结构，一般可以分为6种形态，分别是( )A、线性、支化形B、网络型、支联型C、交联型、非晶体型D、结晶型、液晶型E、液晶型、薄模型9、R0HOS 一共列出六种有害物质，以下列出有那些被包含（）A、铅B、镉C、汞D、六价铬E、多溴三苯醚F、多溴联苯G、三价铬10、锡焊主要通过三个过程来完成，分别是（）A、涂覆焊料B、润湿C、挥发焊剂D、扩散E、冶金结合四、简答题1、钎料合金的选择是基于哪些原则进行设计的？（P226）2、厚膜浆料通常具有的共同特性是什么？传统金属陶瓷厚膜浆料具有的四种主要成分是什么？3、一种金属或合金可焊性差的主要原因有哪些？4、表面贴装原件优良焊点的条件有哪些？5、无铅焊带来的主要问题有哪些？五、分析论述题1、描述厚膜电路制作的三个基本工艺和薄膜电路的三层结构，并分析指出薄膜电路没有厚膜电路应用广泛的制约因素。
.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。
习题：一．填空题1. 半导体的导电能力与温度、光照强度、掺杂浓度和材料性质有关。
2. 利用PN结击穿时的特性可制成稳压二极管，利用发光材料可制成发光二级管，利用PN结的光敏性可制成光敏（光电）二级管。
3.在本征半导体中加入＿＿5价＿＿元素可形成N型半导体，加入＿3价＿元素可形成P型半导体。
N型半导体中的多子是_自由电子_______；P型半导体中的多子是___空穴____。
4. PN结外加正向电压时导通外加反向电压时截止这种特性称为PN结的单向导电性。
5. 通常情况下硅材料二极管的正向导通电压为0.7v ，锗材料二极管的正向导通电压为0.2v 。
6..理想二极管正向电阻为__0______，反向电阻为_______，这两种状态相当于一个___开关____。
7..晶体管的三个工作区分别为放大区、截止区和饱和区。
8.. 稳压二极管是利用PN结的反向击穿特性特性制作的。
9.. 三极管从结构上看可以分成 PNP 和 NPN 两种类型。
10. 晶体三极管工作时有自由电子和空穴两种载流子参与导电，因此三极管又称为双极型晶体管。
11.设晶体管的压降U CE不变，基极电流为20μA时，集电极电流等于2mA，则β=__100__。
12. 场效应管可分为绝缘栅效应管和结型两大类，目前广泛应用的绝缘栅效应管是MOS管，按其工作方式分可分为耗尽型和增强型两大类，每一类中又分为N沟道和P沟道两种。
13. 查阅电子器件手册，了解下列常用三极管的极限参数，并记录填写题表2-1在下表中题表2-1二．选择题1.杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于A。
A、杂质浓度B、温度C、输入D、电压2.理想二极管加正向电压时可视为 B ，加反向电压时可视为＿＿A＿＿。
A.开路B.短路C.不能确定3.稳压管的稳压区是二极管工作在＿＿D＿＿状态。
A.正向导通B.反向截止C.反向导通D.反向击穿4.当温度升高时，二极管的反向饱和电流将＿＿A＿＿。
第一章 思考题与习题1.1. 半导体材料都有哪些特性？为什么电子有源器件都是由半导体材料制成的？1.2. 为什么二极管具有单向导电特性？如何用万用表判断二极管的好坏？ 1.3. 为什么不能将两个二极管背靠背地连接起来构成一个三极管？ 1.4. 二极管的交、直流等效电阻有何区别？它们与通常电阻有什么不同？ 1.5. 三极管的放大原理是什么？三极管为什么存在不同的工作状态？ 1.6. 如图P1-1(a)所示的三极管电路，它与图P1-1(b)所示的二极管有何异同？1.7.稳压二极管为何能够稳定电压？1.8.三极管的交、直流放大倍数有何区别？共射和共基电流放大倍数的关系是什么？1.9.三极管的输入特性和输出特性各是什么？1.10. 如图P1-2所示，设I S ＝10－11A ，U T ＝26mV ，试计算u i =0，0.3V ，0.5V ，0.7V 时电流I 的值，以及u i =0.7V 时二极管的直流和交流等效电阻。
解：由I= I S *(exp(U i / U T )-1) 当U i =0时，I=0；当U i =0.3V 时，I=1.026×10－6A ； 当U i =0.5V 时，I=2.248×10－3A ； 当U i =0.7V 时，I=4.927A ； 直流等效电阻R= U i /I = 0.7V/4.927A = 0.142 Ω∵exp(U i / U T )>>1∴交流等效电阻R d = 26/I = 26/4927 = 5.277×10－3 Ω1.11. 电路如图P1-3所示，二极管导通电压U D ＝0.7V ，U T ＝26mV ，电源U ＝3.3V ，电阻R ＝1k Ω，电容C 对交流信号可视为短路；输入电压u i 为正弦波，有效值为10mV 。
试问二极管中流过的交流电流有效值为(a)(b)图P1-1图P1-2u iDi图P1-3u i D U多少？解：U ＝3.3V>>100mV ，I ＝（U －U D ）/R ＝ (3.3－0. 7)/1k = 2.6 mA 交流等效电阻：R d = 26/I = 10 Ω 交流电流有效值：Id = Ui/Rd = 1 mA1.12. 图P1-4(a)是由二极管D 1、D 2组成的电路，二极管的导通电压U D ＝0.3V 、反向击穿电压足够大，设电路的输入电压u 1和u 1如图P1-4(b)所示，试画出输出u o 的波形。
1.金属、半导体、绝缘体是如何区分的？答：它们分为良导体电阻率ρ≤10-6Ω×m ，绝缘体电阻率ρ≈1012—1022Ω×m ，介于这两者之间的半导。
2.常见的半导体材料有哪些？列出三种以上 答：，硅 锗 砷化镓 3.从能带理论解释半导体材料的导电性，并说明其与导体和半导体的不同点。
答：半导体价带被电子填满，而导带被空穴填满。
受到激发时，电子能够从导带的低能级跃迁到高能级，形成导电现象。
导体价带被填满，而最外层电子为自由电子，填充导带，且金属的禁带宽度小于半导体的，因此电子可以从能级比较低的导带跃迁到能级比较高的导带，形成导电现象。
4.什么是本征半导体？什么是掺杂半导体？各有什么特点？ 答：本征半导体即不含任何杂质的纯净半导体，其纯度在99.999999%以上。
特点：价电子不易挣脱原子核束缚而成为自由电子，本征半导体导电能力较差，空穴与电子是成对出现。
当半导体被掺入杂质时，半导体变成非本征的，也称杂质半导体，特点：半导体导电性大大增强。
5.请以硅为例，叙述本征半导体的导电过程答：从外界获得能量，价电子就会挣脱共价键的束缚成为自由电子，在共价键中留下一个 “空穴”。
同时，这个自由电子又会去填补其它空穴。
电子填补空穴的运动相当于带正电荷的空穴在运动。
空穴越多，半导体的载流子数目就越多，因此形成的电流就越大。
6.掺杂半导体根据掺杂类型不同又分为哪两种？ 答：N 型半导体与P 型型半导体。
7.什么是p 型半导体？什么是n 型半导体？答：在本征半导体中加入5价元素如磷形成n 型半导体，电子导电为主。
如果加入3价元素如硼形成p 型半导体，以空穴导电为主。
8.p 型与n 型半导体杂质能级分布是什么样的？答：P 型半导体的杂质能级靠近价带，n 型半导体的杂质能级靠近导带，非简并半导体其杂质能级位于导带和价带之间。
9.pn 结是如何形成的？它的V-I 特性是怎样的？答： p 型半导体和n 型半导体接触后，N 区的电子要向P 区扩散，而P 的空穴也要向N 区扩散，两种半导体交界处两边的载流子减少，而剩下不可移动的杂质离子形成空间电荷区，形成内建电场阻止载流子继续扩散，达到动态平衡形成Pn 结。
第一章电子材料概论1.晶体有哪些基本特征？简述晶体与非晶体的异同。
答：晶体的宏观特征:（1）有规则的外形（自范性）；（2）晶体的均匀性，来源于晶体中原子排布的周期性规则，宏观观察中分辨不出微观的不连续性；（3）物理性质的各异向性；（4）稳定性，晶体有固定的熔点；（5）解理性非晶态的特点：原子的空间排列不具有周期性，长程无序，短程有序;物理性能各向同性；介稳状态。
2.晶体中的缺陷及其类型有哪些？答：晶体中的缺陷，是指实际晶体与理想的点阵结构发生偏离的地区。
由于点阵结构具有周期性和对称性，所以凡使晶体中周期性势场畸变的因素称为缺陷。
类型：电子缺陷，原子缺陷。
原子缺陷:杂质、位错、空位等。
原子缺陷按几何形状分为:点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷、微缺陷。
3.什么是晶粒间界？大角度晶界有哪些常用模型？相界有哪些类型？答：单相多晶材料中，晶粒与晶粒间的过渡区，称晶粒间界（GB）。
大角度晶界常用模型：过冷液体模型，小岛模型。
相界：系统内含有两个或两个以上的相，当处于热力学平衡时，不同相之间的界面。
类型:非共格相界，共格相界，准共格相界，分界面。
4.简述X射线结构分析的基本原理和常用方法。
答：由于晶体中原子排列的对称性和周期性，X射线对晶体来说是天然光栅，所以当X射线通过晶体时，就会出现衍射现象，因而通过对衍射花样的分析和计算，就可以获得晶体结构的各种参数。
常用方法：单晶衍射法，粉末法。
5.简述近代表面分析方法的基本原理和常用表面分析方法。
答：用一定能量的某种射线或粒子束去激发固体表面后，将产生带有某种表面信息的表面射线，用这种射线进行能量分布的分析。
常用表面分析方法：透射电子显微镜，扫描电子显微镜。
6.简述纳米材料的结构与性能特征。
答：纳米材料是指材料中颗粒（晶粒）尺寸处于纳米范围（2~10nm）的金属、合金、金属氧化物、无机物或聚合物等材料，包括纳米微粒、纳米结构、纳米复合材料；材料本身具有量子尺寸效应、表面界面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
7.什么是复合材料与梯度功能材料？答：复合材料是由两种或两种以上物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相体。
梯度功能材料（FGM）由一种功能向另一种功能在空间和时间上连续变化的材料。
第二章导电材料1.电导率与百分电导率的定义是什么？它们之间有何区别？答：电阻率的倒数为电导率，用来表示导体的导电度。
这个电导率与国际标准软铜的电导率之比的百分率，称为百分电导率（或称为%IACS电导率）单位为%。
2.举例说明电极及电刷材料在电子元器件中的应用。
答：电容器、引出线，电刷材料用于电位器。
3.厚膜导电材料有何主要特征？影响其性能的因素有哪些？答：厚膜导电材料具有很低的电阻率、容易进行焊接、焊点有良好的机电完整性、与基片的粘附牢固等特点。
另一重要特征是导体膜与基片的结合强度（键合强度）。
影响其性能的主要因素是功能相（导电体）和粘结剂（玻璃）的优劣。
4.对薄膜导体有哪些要求？列出几种常用的薄膜导体材料。
答：对薄膜导电材料的主要要求：导电性好、附着性好、化学稳定性高、可焊性和耐焊接性好、成本低。
几种常用的薄膜导体材料：铝薄膜、铬-金薄膜和镍铬-金薄膜、钛-金薄膜、钛-钯-金薄膜和钛-铂-金薄膜、镍铬-钯（铂）-金薄膜、镍铬-铜-钯（铂）-金薄膜、钛-铜-镍-金薄膜和铬-铜-镍-金薄膜、铁铬铝-铜-金薄膜、透明导电薄膜。
5.导电聚合物按结构特征和导电机理分为哪几种类型？答：根据载流子的不同，导电高分子的导电机理可分为三种：电子导电、离子导电和氧化还原导电三种；按结构特征和导电机理分为三类：①载流子为自由电子的电子导电聚合物；②载流子为能在聚合物分子间迁移的正负离子的离子导电聚合物；③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间的转移产生的）。
第三章电阻材料1.简述纳米效应答：纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性，如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅、晶体等，在某一纳米级界限时开始导电。
这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特有的三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
2.衡量导电材料和电阻材料电性能的主要参数有哪些？怎样定义的？答：电阻：指材料在一定程度上阻碍电流流通，并将电能转变为热能的一种物理性质。
电阻率电阻温度系数：温度每改变1℃时电阻值的相对变化量。
3.薄膜导体材料的主要要求有哪些，列出几种常用的薄膜导体材料。
答：对薄膜导电材料的主要要求：导电性好、附着性好、化学稳定性高、可焊性和耐焊接性好、成本低。
几种常用的薄膜导体材料：铝薄膜、铬-金薄膜和镍铬-金薄膜、钛-金薄膜、钛-钯-金薄膜和钛-铂-金薄膜、镍铬-钯（铂）-金薄膜、镍铬-铜-钯（铂）-金薄膜、钛-铜-镍-金薄膜和铬-铜-镍-金薄膜、铁铬铝-铜-金薄膜、透明导电薄膜。
4.论述硅碳膜电阻材料的结构组成及作用。
答：硅碳膜是用含硅的有机化合物和碳氢化合物同时热分解而制成，也可用依次热分解硅有机化合物和碳氢化合物制得。
硅碳膜具有耐潮、耐腐蚀的特性。
结构组成：硅碳膜分为三层，底层、中间层和最外层。
在底层中主要含有SiO2和C，其SiO2和基体玻璃相形成Si-O键，增加了硅碳膜对基体的附着力；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ß-SiC。
SiO2是一种耐温、耐潮和耐腐蚀的材料，它对主导电层起保护作用。
同时SiO2是一种绝缘材料，它的晶粒渗入主导电层的晶粒间界中，对碳的晶粒起着隔离和增大间隙的作用，因而使整个膜层的电阻率增大。
5.厚膜电阻浆料主要由那些部分组成，分别起什么作用？答：（1）厚膜电阻浆料的组成——由导电相（又称功能相）、粘结相、有机载体和改性剂组成。
（2）①导电相主要由一些导电微粒组成，一般有两大类。
一类是金属粉及金属氧化物粉，另一类是非金属及非金属化合物和有机高分子。
②粘结相主要起粘结导电相和坚固电阻体的作用，同时还有调整阻值、改善性能、提高膜层附着力等作用。
一类是无机粘结剂，另一类是有机粘结剂。
③有机载体——有机载体由溶剂、增稠剂、流动性控制剂和表面活性剂组成。
溶剂是比较粘稠的有机液体，能够提供极性基团，其特点是能够溶解纤维素之类的增稠剂。
主要起调节电阻浆料的粘度、增大流动性。
增稠剂是提高浆料的粘稠性和塑性。
一般采用具有网状、链状结构的高分子量的有机聚合物为增稠剂。
流动性控制剂主要防止烧结初期膜层中载体受热软化和熔融时产生二次流动。
表面活性剂主要用于降低载体与固体粉粒界面的表面张力，使有机载体能充分润湿固体粉粒表面。
6.简述钯银电阻导电机理。
答：钯银电阻的导电主要是靠半导体氧化钯（ PdO ）、钯银合金（ Pd-Ag ）以及钯粉和银粉所构成的导电链进行导电。
PdO 是 P 型半导体，由于 Pd+2的空位会引起两个 Pd+3中心，以保持电中性，这样空穴就会从 Pd+3迁移到邻近的 Pd+2 ，形成电导；钯银合金的导电机理与钯银固熔体的合金相似，它的导电是靠电子的运动形成的。
它的电阻的产生是由于杂质引入而导致晶格畸变，引起电子散射，使阻值增加；另一方面由于温度的增加而引起电子热运动速度加剧，使单位时间碰撞次数增多，电子的平均自由行程长度缩短，从而引起电阻增加。
钯银厚膜电阻中，还存在着银颗粒，钯颗粒参与导电。
它们是靠金属粒子相互接触形成导电链进行导电，这种链的电阻一方面决定于导电颗粒自身电阻，即纯金属的电阻，另一方面则由颗粒间的接触电阻来决定。
还存在一些金属导电颗粒、PdO颗粒和钯银合金颗粒之间不完全接触，但靠得很近。
此导电是靠隧道效应、势垒导电或间隙导电形成的电导。
7.简述薄膜和厚膜的常用制备工艺，他们各有何优缺点。
答：厚膜技术——利用丝网印刷或流延法（还包括轧膜法、刮板技术等）与烧结技术制成导线电路与电阻、电容等器件。
8.电阻材料的电阻与哪些因素有关？在实际应用中为什么常将电阻材料做成箔、薄膜、厚膜和线状，而在成分上常用合金、合成物和氧化物？答：电阻材料的电阻值是温度的函数，电阻值与温度有关，由于导电机理不同，与温度的关系也不同。
在实际中，为了提高金属和合金材料的电阻率和降低电阻温度系数，尽量采用合金、多元合金，有温度系数补偿杂质的合金；把金属合金做成线材、薄膜、厚膜或箔状；在金属和合金粉状材料中加入绝缘填充料，用有机或无机粘结剂制成合成型电阻材料；将金属和合金氧化物或其他非金属材料组成化合物等。
9.金属、合金、金属氧化物、合成物等电阻材料的导电机理是什么？它们的电阻率与温度有何关系？答：纯金属：自由电子与晶格的碰撞引起散射而产生的。
电阻率与温度成正比，电阻温度系数为正值，随温度的增加而下降。
合金：由于在金属中加入了其他金属杂质原子之后，破坏了原来晶格的周期性排列，使自由电子的散射几率增加。
电阻率与温度的关系：ρ=A（B+T）。
金属氧化物：除了晶格振动和杂质散射引起的电阻外，还有其他缺陷如填隙原子、空格点、位错和晶界等，也对电子有散射作用。
高温时，电阻率与温度成正比，低温时，与温度的五次方成正比。
合成型：一些间断导电链之间存在着极薄的介质间隙，分散的导电颗粒之间也存在着一种极薄的介质间隙层，它们在一定电场作用下会产生隧道效应，形成间隙导电。
第四章超导材料1.简述超导材料的四大特性答：特性一：完全导电性（零电阻），超导体进入超导态时，其电阻率实际上等于零。
特性二：完全抗磁性（迈斯纳效应），不论开始时有无外磁场，只有T＜Tc，超导体变为超导态后，体内的磁感应强度恒为零，即超导体能把磁力线全部排斥到体外，这种现象称为迈斯纳效应。
特性三：同位素效应，同位素的质量越大，转变温度越低。
例如，原子量为199.55的汞同位素，它的Tc是4.18K，而原子量为203.4的汞同位素，Tc为4.146K。
特性四：约瑟夫森效应(Jesephson，1940，22 岁时预言) ，两超导材料之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。
2.简述超导材料的三个临界参量之间的关系。
答：临界温度Tc、临界磁场Hc、临界电流Jc是约束超导现象的三大临界条件。
当温度超过临界温度时，超导态就消失；同时，当超过临界电流或者临界磁场时，超导态也会消失，三者具有明显的相关性。
只有当上述三个条件均满足超导材料本身的临界值时，才能发生超导现象（基本临界参量：临界温度Tc——外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度，以Tc表示。
Tc值因材料不同而异。
临界磁场Hc——使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度，以Hc表示。
