電子材料考試重點(diǎn)總結(jié).docx

1、n,4.金屬的電阻率是如何組成的？它與哪些 因素有關(guān)？關(guān)系如何？答：金屬的總電阻包括金屬的基本電阻和溶 質(zhì)（雜質(zhì)）電阻。與金屬純度（P = Po + XT ）低溫下Po起主要作用,高溫下則是 P叫主要作用） ,所處環(huán)境溫 度（低溫時，T<0.5 e D,金屬電阻率與溫度 T的5次方成正比，高溫時，T>0.5 e D,金 屬電阻率與溫度T成正比）以及金屬所受壓力 （電阻壓力系數(shù)為負(fù)時，電阻率隨壓力升高而 下降，稱為正常金屬；電阻壓力系數(shù)為 正時，電阻率隨壓力升高而增加，稱為反常金 屬）等因素有關(guān)。5. 什么是霍爾效應(yīng)？它在哪些方面有重要 的應(yīng)用？答：當(dāng)電流（X方向）垂直于外磁場（Y方

2、向） 通過導(dǎo)體時，在導(dǎo)體的垂直于磁場和電流方 向（Z方向）的兩個端面Z間會出現(xiàn)電勢差， 這一現(xiàn)彖便是霍爾效應(yīng)。這個電勢差也被叫 做霍爾電勢差。主要應(yīng)用于測定載流了濃度P和測定載流子類型 O 6.熱電效應(yīng)包含哪三種？分別有哪些應(yīng) 用？ 答：塞貝克效應(yīng)，應(yīng)用：熱電偶，測量溫度。 帕耳帖效應(yīng)，應(yīng)用：熱電致冷器。湯姆遜效 應(yīng)，應(yīng)用：還未發(fā)現(xiàn)具體應(yīng)用。7. 導(dǎo)電陶瓷主要分為哪兩類？半導(dǎo)體陶瓷 有哪些應(yīng)用？鐵等，合金：如銅合金等。電極材料 鋁、鋅、錫。引線材料：金線、鋁線、銅 線、銅合金線等。11-厚膜集成電路中導(dǎo)電漿料的組成？答：導(dǎo)電漿料由導(dǎo)電相（又稱功能相）、粘結(jié) 相、有機(jī)載體組成。12.薄膜導(dǎo)電材料

3、的分類及代表性材料？薄 膜導(dǎo)電材料分類：單元素薄膜（鋁膜）和 多層薄膜（銘金薄膜，鈦-金薄膜，鈦-耙 金薄膜和鈦-鉗金薄膜等其它導(dǎo)電薄膜）°13.評價電阻性能的兩個主要指標(biāo)是什么？ 它們隨膜電阻厚度如何變化？并畫出曲線 表示答：兩個主要指標(biāo)：電阻率和電阻溫度系數(shù)。 電阻率隨膜電阻厚度變化：大于lOOnm：類似 塊狀金屬，具有小的電阻率和正溫度系 數(shù)。但電阻率高于同類塊狀金屬。兒l-lOOnm： 電阻率隨厚度的減小而逐漸增大，電阻溫度系數(shù)逐漸減小而接近于零。幾-兒 十nm：電阻率急劇增大，電阻溫度系數(shù)變 成負(fù)值而且負(fù)得更大，電阻率與溫度關(guān)系非 常類似半導(dǎo)體材料。16. 常用的電阻有哪幾

4、種類型？各有什么特 點(diǎn)？主要應(yīng)用領(lǐng)域？答：常用的電阻包括：碳膜電阻器優(yōu)點(diǎn)： 便宜；缺點(diǎn)：穩(wěn)定性差，噪音大，誤差大。 用于初始精度和隨溫度變化的穩(wěn)定性認(rèn)為 不重要的普通電路。金屬氧化物薄膜電阻優(yōu) 點(diǎn)：體積小、精度高、穩(wěn)定性好、噪聲小、 高頻特性好、耐酸堿能力強(qiáng)，適宜在惡劣答：離了導(dǎo)電陶瓷和電了導(dǎo)電陶瓷。電蚊香: 熱敏陶瓷。各種傳感器：如體溫計(jì)，幾秒響 應(yīng)速度；煤氣報警器 環(huán)境下工作。缺點(diǎn)：成木高。常用于需要長期 在高溫的環(huán)境下工作的某些儀器或裝置。金 屬膜電阻器優(yōu)點(diǎn)：價格最低、耐高壓。8.什么是導(dǎo)電材料，包括哪些內(nèi)容，主要特 點(diǎn)？答：導(dǎo)電材料是電了元器件和集成電路中用來 制造傳輸電能的電線電纜，

5、傳導(dǎo)電信息的導(dǎo) 線、引線和布線的一種材料。主要包括：金屬 導(dǎo)電材料，電極與引出線材料，厚膜導(dǎo)電材料, 薄膜導(dǎo)電材料等。主要特點(diǎn)：良好缺點(diǎn)：溫度系數(shù)很差。用于要求高初始精度、 低溫度系數(shù)和低噪聲的精密應(yīng)用場合。線繞 電阻器優(yōu)點(diǎn)：精密、溫度系數(shù)小、低噪音、功率大。缺點(diǎn)：高頻特性差、體積大，不宜 做阻值交大的電阻。用于要求苛刻的應(yīng)用場 合。17.特殊電阻，主要用于各種傳感器。 簡述超導(dǎo)材料的四大特性的含義及應(yīng)的導(dǎo)電性能。9.常用的電線電纜材料、電極材料、引線材 料分別有哪些？答：電線電纜材料： 純金屬：如銅、鋁、用。答：特性），超導(dǎo)體進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)時，其電阻率實(shí)際上等于零。應(yīng)用：高溫超導(dǎo)輸電線路、超導(dǎo)材

6、料的四大特性（1）完全導(dǎo)電性（零電阻精品文庫精品文庫歡迎下載7單位電場強(qiáng)度所產(chǎn)生的電了它與電導(dǎo)率的公式為發(fā)電、超導(dǎo)電機(jī)、超導(dǎo)儲能、超導(dǎo)計(jì)算機(jī)、 超導(dǎo)潛艇。完全抗磁性（邁斯納效應(yīng)），不論開始時有無外磁場，只要T<Tc,超導(dǎo)體變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)后，體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為 零，即超導(dǎo)體能把磁力線全部排斥到體外， 這種現(xiàn)象稱為邁斯納效應(yīng)，。應(yīng)用：超導(dǎo)磁 懸浮列車、超導(dǎo)潛艇同位素效應(yīng)，同位素 的質(zhì)量越大，臨界溫度越低。應(yīng)用：表明了 傳導(dǎo)電了與晶格振動的相互作用超導(dǎo)隧 道效應(yīng)一約瑟夫森效應(yīng)，兩超導(dǎo)材料Z間有 一薄絕緣層（厚度約Inm）而形成低電阻連 接時，會有電了對穿過絕緣層形成電流，而 絕緣層兩側(cè)沒有電壓，

7、 即絕緣層也成了超導(dǎo) 體。應(yīng)用：超導(dǎo)量子干涉儀可測出極其微弱 的電磁波。19. 判定超導(dǎo)體的兩個標(biāo)準(zhǔn)是什么？答：完全導(dǎo)電性（零電阻特性）和完全抗磁性 （邁斯納效應(yīng)）。20. 簡述超導(dǎo)材料的三個臨界條件及其它們Z間的關(guān)系答：三個臨界條件：臨界溫度（外磁場為零時，超導(dǎo)材料由正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)（或 相反）的溫度，與材料有關(guān)），臨界磁場He（使超導(dǎo)材料的超導(dǎo)態(tài)破壞而轉(zhuǎn)變到正常 態(tài)所需的磁場強(qiáng)度，與溫度近拋物線關(guān)系, 隨溫度的升高而降低）和臨界電流Ic和臨界 電流密度Jc （通過超導(dǎo)材料的電流達(dá)到一 定數(shù)值時也會使超導(dǎo)態(tài)破態(tài)而轉(zhuǎn)變?yōu)檎?態(tài)，一般隨溫度和外磁場的增加而減少。21.抗磁性方面，超導(dǎo)體分為哪

8、幾類？臨界 溫度方面，超導(dǎo)體分為哪幾類？ 答：抗磁性方面，超導(dǎo)體分為第 I類和第類超導(dǎo)材料，臨界溫度方面， 超導(dǎo)體分為低 溫超導(dǎo)和髙溫超導(dǎo)材料。3、從能帶理論解釋半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性，并說明其與導(dǎo)體和半導(dǎo)體的不同點(diǎn)。 答：半導(dǎo)體價帶被填滿，而導(dǎo)帶被空穴填滿。 受到激發(fā)時，電了仍然能夠從導(dǎo)帶的低能級 躍遷到高能級，形成導(dǎo)電現(xiàn)象。而導(dǎo)體價帶 被填滿，而最外層電子為自由電了，填充導(dǎo) 帶，由于每一個導(dǎo)帶能填充兩個自由電了， 因此，大多數(shù)金屬并沒有填滿導(dǎo)帶，因此電 子可以從能級比較低的導(dǎo)帶躍遷到能級比 較髙的導(dǎo)帶，形成導(dǎo)電現(xiàn)象。4、什么是本征半導(dǎo)體？什么是摻雜半導(dǎo) 體？各有什么特點(diǎn)？答：不含任何雜質(zhì)的純凈

9、半導(dǎo)體。特點(diǎn)：每 個原了核最外層等效有 8個價電了，由于價 電了不易掙脫原了核束縛而成為自由電了， 因此，本征半導(dǎo)體導(dǎo)電能力較差，而且空穴與電了是成對出現(xiàn)的。當(dāng)半導(dǎo)體被摻入雜質(zhì)時，半導(dǎo)體變成非本征的，而且引入雜質(zhì)能 級，也稱雜質(zhì)半導(dǎo)體，特點(diǎn)：半導(dǎo)體導(dǎo)電性 大大增強(qiáng)。10、什么是電遷移率？它是怎樣決定電導(dǎo)率 的？答：電遷移率： 遷移速度。6 =ne巾曠n P 011、半導(dǎo)體的電導(dǎo)率受哪些因素影響？是如 何影響的？答：摻雜濃度：摻雜越高，載流子濃度越大， 電導(dǎo)率越大，電阻率越小。溫度：對本征半 導(dǎo)體來說，溫度升高，載流了濃度增加，電 導(dǎo)率增加，電阻率下降；對非本征半導(dǎo)體， 低溫區(qū)主要電離雜質(zhì)散射起

10、作用，飽和區(qū)主要晶格振動散射起作用，本征區(qū)主要本征激發(fā)起作用17、什么是電介質(zhì)材料？特點(diǎn)是什么？包含 哪些方面的材料？答：在電場的作用下具有極化能力并在其中 能夠長期存在電場的一種物質(zhì)是電介質(zhì)材 料。特點(diǎn)：（1）電介質(zhì)體內(nèi)一般沒有自由電 荷，具有良好的絕緣性能。（2）具有極化能力和能長期存在電場是電介質(zhì)的基本屬性。（3）通過極化過程來傳遞和記錄電了信息， 伴隨著能量損失過程。包含：電容器材料、 微波介質(zhì)材料、壓電與熱釋電材料、鐵電材 料。18、電介質(zhì)包含哪四種極化類型？發(fā)生極化 的頻率有何不同？答：（1）位移極化（電了位移極化：直流一 光頻，離了位移極化：直流一紅外）；（2） 轉(zhuǎn)向極化（直流一

11、超高頻）；（3）松弛極化（直流一超高頻）；（4）空間電荷極化（直 流一高頻）；（5）自發(fā)極化（直流一超高頻）。19、電介質(zhì)的介電常數(shù)受哪些因素的影響？ 如何影響？ 答：（1）材料（材料的£數(shù)值，高分了材料 的£由主鏈結(jié)構(gòu)屮的鍵的性能和排列所決 定。分了結(jié)構(gòu)極性越強(qiáng)，£越大.極性取代 基團(tuán)影響更大，其數(shù)目越多，£越大）；（2） 濕度（材料的極性越強(qiáng)受濕度的影響越明 顯，主要原因是高濕的作用，使水分了擴(kuò)散到高分了的分了間，使其極性增加；同時 ， 潮濕的空氣作用于塑料表面，幾乎是在幾分鐘內(nèi)就使介質(zhì)表面形成一個水膜層 ，它具有 離了性質(zhì)，增加表面電導(dǎo).因此，材料

12、的介 電常數(shù)S和介質(zhì)損耗角正切 tg 5都隨Z增 加.）；（3）溫度（電子極化時,TKS為負(fù)值， 離了極化時，TK対正值，以松弛極化為主 時，可能出現(xiàn)極大值，TK酣正可負(fù)。對分布 均勻，粒度小的復(fù)相材料：TK£ = X1T慮什 xzTKS）；（ 4）頻率（頻率越高，介電常數(shù)變小）。21、組成電介質(zhì)損耗的主要因素有哪兩種？ 它們與頻率的關(guān)系如何？答：電導(dǎo)損耗和極化損耗。它們與頻率的關(guān) 系：（1）當(dāng)外加電場頻率很低時，即CO趨于0時，介質(zhì)的各種極化都能跟上外加電場的 變化，此時不存在極化損耗，介電常數(shù)達(dá)最大值。介電損耗主要為電導(dǎo)損耗；（2）當(dāng)外加電場頻率逐漸升高時，松弛極化在某一頻 率開

13、始跟不上外電場的變化，松弛極化對介電常數(shù)的貢獻(xiàn)逐漸減小，因而，隨CO升高而 減少。在這一頻率范圍內(nèi)， 隨3的升高， 也增大；（3）當(dāng)co很高時，介電常數(shù)僅由位 移極化決定，在這一頻率范圍內(nèi)， 隨3 的升 高，P般化較小。23、電容器對電介質(zhì)的一般要求是什么？答：（1）介電常數(shù)盡可能高；（2）盡可能低 的損耗角正切；（3）高的絕緣電阻值；（4） 高的擊穿電場強(qiáng)度。30、什么是鐵電材料？它的基本的兩個特性是什么？它的特點(diǎn)是什么？答：極化強(qiáng)度可以隨著外電場方向改變而改 變。當(dāng)外電場變化一周時，出現(xiàn)與鐵磁回線此外一電光效（磁滯回線，見下頁）相類似的結(jié)果，這一 類介質(zhì)稱為鐵電材料。 兩個基本特性：自發(fā)

14、極化、電滯回線。特點(diǎn)：（1）鐵電材料的介 電常數(shù)可高達(dá)10?10 （普通電介質(zhì)的介電 常數(shù)僅為幾十）；（2）由于自身結(jié)構(gòu)的原因， 鐵電體同時具有壓電性和熱釋電性， 些鐵電晶體還具有非線性光學(xué)效應(yīng)、 應(yīng)、聲光效應(yīng)、光折變效應(yīng)等。32、鐵電材料有哪些主要應(yīng)用？ 答：主要應(yīng)用：電容器介質(zhì)材料；鐵 儲器；熱釋電與壓電探測器34、微波陶瓷應(yīng)滿足哪些介電性能？ 答：介電常數(shù)，盡可能大；品質(zhì)因數(shù)盡可能 大，即要求插入損耗??；諧振頻率溫度系數(shù)盡可能小。37、壓電材料可分為哪三類？答：壓電晶體（單晶體）；另一類是經(jīng)過極 化處理的壓電陶瓷（多晶體）；第三類是高分了壓電材料。38、請舉例說明壓電效應(yīng)的應(yīng)用答：石英晶

15、振；玻璃打碎報警裝置；壓電加 速度傳感器；壓電式壓力傳感器；壓電打火。4、什么是軟磁材料，它的特點(diǎn)是什么？ 答：在較弱的磁場下易于磁化，也易于退磁 的材料稱為軟磁材料。特點(diǎn)：（1）具有較高的磁導(dǎo)率：高效率；（2）具有較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和較小的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度；（3）具有較小的矯頑力：畐頻性能好 ；（4）磁 滯回線窄而高。6、什么是永磁材料，它的特點(diǎn)是什么？ 答：被外加磁場磁化后，除去外磁場，仍保 留較強(qiáng)磁性的一類材料稱為永磁材料，也叫硬磁材料。特點(diǎn)：（1）具有較高的剩余磁感 應(yīng)強(qiáng)度；（2）具有較高的矯頑力；（3）最大 磁能積很高；（4）磁滯回線寬而高。8、試從原了能態(tài)躍遷的角度敘述電光轉(zhuǎn)換 的

16、過程，并說明激光產(chǎn)生的原理答：自發(fā)輻射：處于高能級態(tài)的原了自發(fā)躍 遷到低能級態(tài)，并同時向外輻射出一個光 了；宏觀表現(xiàn)：發(fā)光。受激吸收 :處于低能級態(tài)的原了在一定條件下的輻射場作用 下，吸收一個光了，躍遷到高能級態(tài)；宏觀表現(xiàn)：光被吸收。受激輻射 :處于高能 級態(tài)的原了在一定條件下的輻射場作用下，躍遷到低能級態(tài)，并同時輻射出一個與入射 光子完全一樣的光子。宏觀表現(xiàn)：光被放大。9、激光器的主要組成部分有哪些？分別起 什么作用？ 答：激勵能源（作用：供給工作物質(zhì)能量）；工 作物質(zhì)（作用：使入射光得到放大，是核心）；諧振腔（作用：只讓與反射鏡軸向平 行的光束能在激活介質(zhì)屮來回地反射，連鎖式 地放大。最后

17、形成穩(wěn)定的激光輸出。）。10、激光最重要的三個特點(diǎn)是什么？分別 對應(yīng)什么樣的應(yīng)用？ 答：（1）方向性好（發(fā)散角小、亮度高）； 應(yīng)用：激光測距、激光切割、激光打孔、激 光核聚變。（2）單色性好；應(yīng)用：用于計(jì)量工 作的標(biāo)準(zhǔn)光源、激光通訊。（3）相干性好； 應(yīng)用：全息照相、全息存儲。11、以紅寶石激光器為例， 說明固體激光工21、 答:22、導(dǎo)電薄膜，但制樣比TEM簡單；（4）需要真 空環(huán)境，無法實(shí)現(xiàn)活體掃描；（5）儀器價格 比TEM低，是微電了最常用的顯微方法。能實(shí)現(xiàn)原子操作的顯微方法是？使用掃描隧道顯微鏡具有原了分辨率的顯微鏡方法有哪些？具有原了分辨率的科學(xué)儀器主要有三 透射電了顯微鏡（TEM）

18、,場離了顯微鏡答：種：（FIM）和掃描隧道顯微鏡（STM）23、原了力顯微鏡的優(yōu)缺點(diǎn)？答：（1）能提供真正的三維照片（SEM只能提 供二維）；（2）不需要對樣品進(jìn)行任何處理 （SEM以及STM需要進(jìn)行導(dǎo)電性處理）；（3） 可以在任何環(huán)境下使用（不需要真空）；（4） 成像范圍小，速度慢；（5）針尖易磨鈍&受污 染（磨損無法修復(fù)；污染清洗困難）。作物質(zhì)由哪兩部分組成？分別起什么作用？答：固體激光工作物質(zhì)由基質(zhì)材料和激活離 了兩部分組成?；|(zhì)材料：其作用主要是為 激活離了提供一個適當(dāng)?shù)木Ц駡?。決定工作物質(zhì)的各種物理化學(xué)性質(zhì)；激活離了：發(fā)光 屮心，實(shí)際上是少量摻雜離了，稱為激活離 子。激光的波長主要取決于激活離了的內(nèi)部 能級結(jié)構(gòu)。紅寶石激光器的基質(zhì)材料是 AbCb ,激活離了是C"。12