材料物理性能考點

1、一、 概念題1.電疇：晶體中存在一些不同方向的自發(fā)極化區(qū)域(domain).在鐵電體中，固有電極矩在一定的子區(qū)域內(nèi)取向相同這些區(qū)域就稱為電疇。（取向相同的固有電偶極矩）電疇的排列方式分為180度電疇（反平行）和90度電疇。因而不加電場時，整個晶體總電矩為零。2.疇壁：兩疇之間的界壁稱為疇壁。3.馬基申等人把固溶體電阻率看成由金屬基本電阻率(T)和殘余電阻殘組成。 即（T）殘 稱為馬基申定律。根據(jù)馬基申定律，在高溫時金屬的電阻率基本上取決于(T) ，而在低溫時取決于殘。既然殘是電子在雜質(zhì)和缺陷上的散射引起的，那么殘的大小就可以用來評定金屬的電學純度。4.導體：可在電場作用流動自由電荷的物體，能傳

2、導電流的元件5.絕緣體：不善于傳導電流的物質(zhì)6.半導體：電阻率介于金屬和絕緣體之間并且有負的電阻溫度系數(shù)的材料7.壓電體：能產(chǎn)生壓電效應的晶體材 8. 電介質(zhì)的擊穿，當施加在電介質(zhì)上的電壓增大到一定值時，使電介質(zhì)失去絕緣性的現(xiàn)象稱為擊穿(breakdown)。擊穿形式：1）電擊穿， 是一電過程，僅有電子參與； 2）熱擊穿；3）化學擊穿9.介質(zhì)損耗：.電介質(zhì)在電場作用下，單位時間內(nèi)因發(fā)熱而消耗的能量稱電介質(zhì)的損耗功率。介質(zhì)損耗形式： 1）電導（或漏導）損耗，實際使用的電介質(zhì)都不是理想的絕緣體，都或多或少地存在一些弱聯(lián)系帶電離子或空穴，在E 作用下產(chǎn)生漏導電流，發(fā)熱，產(chǎn)生損耗。2）極化損耗10超導

3、體：材料失去電阻的狀態(tài)稱為超導態(tài)，存在電阻的狀態(tài)稱為正常態(tài)，具有超導態(tài)的材料稱為超導體。11接觸電性：兩種不同的材料接觸，由于它們可以有不同的相、不同的晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)，所以在它們的交界面上不可避免地要發(fā)生載流子的某種行為，由此而引起兩種材料單獨存在時所沒有的新的電學效應，稱為接觸電性。12、熱電效應：電位差、溫度差、電流、熱流之間存在著的交叉聯(lián)系構(gòu)成了熱點效應。第一個熱電效應塞貝克效應：兩種下同的導體組成一個閉合回路時，若在兩接頭處存在溫度差，則回路中將有電勢及電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為塞貝克效第二個熱電效應玻爾貼效應：當有電流通過兩個不同導體組成的回路時，除產(chǎn)生焦耳熱外，在兩接頭處還分別出現(xiàn)

4、吸收或放出熱量Q的現(xiàn)象， Q稱為玻爾帖熱，此現(xiàn)象稱為玻爾帖效應，第三個熱電效應湯姆遜效應：當電流通過具有一定溫度梯度的導體時，除產(chǎn)生焦耳熱外，另有一橫向熱流流入或流出導體（即吸熱或放熱），此種熱電現(xiàn)象稱為湯姆遜效應。13、熱釋電效應：在某些絕緣物中，由于溫度變化而引起電極化狀態(tài)改變的現(xiàn)象。14、磁疇：未加磁場時鐵磁質(zhì)內(nèi)部已經(jīng)磁化到飽和狀態(tài)的若干個小區(qū)域。15、磁致伸縮材料：鐵磁體在磁場中磁化時，其尺寸或體積發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為磁致伸縮效應。具有磁致伸縮效應的材料稱為磁致伸縮材料。16、磁電阻效應：磁場對載流導體或半導體中的載流子起作用致使電阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象17、磁矯頑力：反磁化過程中，當反向磁

5、疇擴大到同正向磁疇大小相相等時，它們的磁化對外對外部的效果相互抵消，有效磁化強度為零，這時的磁場強度稱為磁矯頑力。18、磁化率：即單位外磁場強度下材料的磁化強度。它的大小反映了物質(zhì)磁化的難易程度，是材料的一個重要的磁參數(shù)。19、磁導率: 反應磁感應強度隨外磁場的變化速率，單位與 相同，為亨/米 。其大小與磁介質(zhì)和隨外加磁場強度有關。20、磁晶的各向異性：在單晶體的不同晶向上，磁性能不同的性質(zhì)。21、磁彈性能：當鐵磁體存在應力時，磁致伸縮要與應力相互作用，與此有關的能量。22、退磁能：鐵磁體與自身退磁場的相互作用能稱為退磁場能。（磁化飽和后，慢慢減少H，則M亦減小，此過程為退磁。）23、光電效應

6、：是指光線照射在金屬表面時，金屬中有電子逸出的現(xiàn)象，稱為光電效應。（百度的）24、一般吸收：在光學材料中，石英對所有可見光幾乎都透明的，在紫外波段也有很好的透光性能，且吸收系數(shù)不變，這種現(xiàn)象為一般吸收。25.選擇吸收：在光學材料中，石英對于波長范圍為3.55.0m的紅外光卻是不透明的，且吸收系數(shù)隨波長劇烈變化，這種現(xiàn)象為選擇吸收。26折射率的色散：材料的折射率隨入射光的頻率的減小而減小，這種現(xiàn)象稱為折射率的色散。27.光生伏特效應：是指半導體在受到光照射時產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。（百度的）28光的非彈性散射：當光通過介質(zhì)時，從側(cè)向接受到的散射光主要是波長（或頻率）不發(fā)生變化的瑞利散射光，屬于彈性散射

7、。當使用高靈敏度和高分辨率的光譜儀，可以發(fā)現(xiàn)散射光中還有其它光譜成分，它們在頻率坐標上對稱地分布在彈性散射光的低頻和高頻側(cè)，強度一般比彈性散射微弱得多。這些頻率發(fā)生改變的光散射是入射光子與介質(zhì)發(fā)生非彈性碰撞的結(jié)果，稱為非彈性散射。29發(fā)射光譜：發(fā)射光強 發(fā)射光波長· 指在一定的激發(fā)條件下發(fā)射光強按波長的分布。· 其形狀與材料的能量結(jié)構(gòu)有關。· 反映材料中從高能級始發(fā)的向下躍遷過程。激發(fā)光譜：發(fā)光強度 激發(fā)光波長· 指材料發(fā)射某一特定譜線（或譜帶）的發(fā)光強度隨激發(fā)光的波長而變化的曲線· 能夠引起材料發(fā)光的激發(fā)波長也一定是材料可以吸收的波長，但激發(fā)

8、光譜吸收光譜（因為有的材料吸收光后不一定會發(fā)射光，把吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散掉對發(fā)光沒有貢獻的吸收是不會在激發(fā)光譜上反映的）。· 反映材料中從基態(tài)始發(fā)的向上躍遷過程。 30發(fā)光壽命：發(fā)光壽命指發(fā)光體在激發(fā)停止之后持續(xù)發(fā)光時間的長短。31. 發(fā)光效率：· 量子效率q：指發(fā)射光子數(shù)nout與吸收光子數(shù)（或輸入的電子數(shù)） nin之比。· 功率效率p：表示發(fā)光功率Pout與吸收光功率（或輸入的電功率）Pin之比。· 光度效率l：表示發(fā)射的光通量L與輸入的光功率（或電功率）Pin之比。32.受激輻射：對于物質(zhì)中處于高能級上的原子，如果在它發(fā)生自發(fā)輻射以前，受到頻

9、率的外來光子的作用，就有可能在外來光子的影響下，發(fā)射出一個同樣的光子，而由高能級躍遷到低能級上。這種輻射不同于自發(fā)輻射，稱為受激輻射。（百度的）33.熱阻：是材料對熱傳導的阻隔能力。34.杜隆-柏替定律：元素的熱容定律（杜隆珀替定律）： 恒壓下，元素的摩爾熱容為25J/(Kmol)，輕元素例外。35.熱膨脹：物體的體積或長度隨溫度的升高而增大的現(xiàn)象稱為熱膨脹。36.魏得曼-弗蘭茲定律：在室溫下許多金屬的熱導率與電導率之比幾乎相同，而不隨金屬的不同而改變。37.材料的熱穩(wěn)定性：熱穩(wěn)定性是指材料承受溫度的急劇變化而不致破壞的能力，又稱為抗熱震性。38.因瓦效應：材料在一定溫度范圍內(nèi)所產(chǎn)生的膨脹系數(shù)

10、值低于正常規(guī)律的膨脹系數(shù)值的現(xiàn)象。二簡答題：（1）電介質(zhì)電導的概念，詳細類別，來源答：并不是所有的電介質(zhì)都是理想的絕緣體，在外電場作用下，介質(zhì)中都會有一個很小的電流。稱為泄露電流。導電方式有：電子與空穴（電子電導）；可移動的正負離子和離子空位。對于離子電導，必須需要指出的是：在較低場強下，存在離子電導；在高場強下，呈現(xiàn)電子電導。晶體的離子電導分為兩類：一類是源于晶體點陣中基本離子的運動，稱為離子固有電導或本征電導，這種電導是熱缺陷形成的，即是由離子自身隨著熱運動的加劇而離開晶格點陣形成。另一類是源于結(jié)合力較弱的雜質(zhì)離子的運動造成的，稱為雜質(zhì)電導（2）硬磁材料與軟磁材料各自的特點與區(qū)別答：軟磁材

11、料：磁滯回線瘦長，易于磁化，也易于退磁，高、 Ms高、 Hc小、 Mr低硬磁（永磁）材料：磁滯回線短粗，磁化后不易退磁，低、 Hc與 Mr高（3）請簡要回答熱電性的三個基本熱電效應答：第一個熱電效應塞貝克效應：兩種下同的導體組成一個閉合回路時，若在兩接頭處存在溫度差，則回路中將有電勢及電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為塞貝克效應。第二個熱電效應玻爾貼效應：當有電流通過兩個不同導體組成的回路時，除產(chǎn)生焦耳熱外，在兩接頭處還分別出現(xiàn)吸收或放出熱量Q的現(xiàn)象， Q稱為玻爾帖熱，此現(xiàn)象稱為玻爾帖效應。第三個熱電效應湯姆遜效應：當電流通過具有一定溫度梯度的導體時，除產(chǎn)生焦耳熱外，另有一橫向熱流流入或流出導體（即吸熱或

12、放熱），此種熱電現(xiàn)象稱為湯姆遜效應。（4）電滯回線的各個物理量的名稱及物理意義答： P：電極化強度 Pr：剩余電極化強度 Ps：飽和電極化強度 E： 外電場強度 Eo：矯頑電場強度（5）磁滯回線的各個物理量的名稱及物理意義答： CD段：退磁曲線MS：飽和磁化強度BS：飽和磁感強度Mr：剩余磁化強度Br：剩余磁感強度HC：矯頑力 Hs: 飽和外加磁場強度 Hr: 剩余磁場強度（6）請基于磁化率大小給物質(zhì)磁性分類，并說明各類的物質(zhì)磁化難易程度答： 稱為物質(zhì)的磁化率, 它的大小反映了物質(zhì)磁化的難易程度 1)抗磁性材料：為甚小負常數(shù) 2)反鐵磁性材料：是甚小的正常數(shù) 3)順磁磁性材料：為正常數(shù) 4）亞

13、鐵磁性材料：類似鐵磁體，但值沒有鐵磁體大 5）鐵磁性材料：為很大的正常數(shù)7) 簡要回答物質(zhì)磁性的本源答: 任何物質(zhì)由原子組成，原子又有帶正電的原子核（核子）和帶負電的電子構(gòu)成。核子和電子本身都在做自旋運動，電子又沿一定軌道繞核子做循規(guī)運動。它們的這些運動形成閉合電流，從而產(chǎn)生磁矩。材料磁性的本源是：材料內(nèi)部電子的循規(guī)運動和自旋運動。8) 為什么自發(fā)磁化要分很多磁疇。答;從能量的觀點，這種磁疇的形成是能量最小原則的必然結(jié)果，形成磁疇是為了降低系統(tǒng)的能量。由于交換作用力圖使整個晶體自發(fā)磁化至飽和，磁化顯然沿晶體的易磁化方向，這樣才能使交換能和慈晶能都處于最小值。但是晶體都有一定的形狀和尺寸，整個晶

14、體均勻磁化的結(jié)果必然產(chǎn)生磁極，有磁極急必然產(chǎn)生退磁能，從而給系統(tǒng)增加了退磁能，退磁能將要破壞已經(jīng)形成的自發(fā)磁化。這兩個矛盾的相互作用結(jié)果將使大磁疇分割為小磁疇9) 正常情況下，為什么半導體的電阻率隨溫度的升高而降低。答：正常情況下，為什么半導體的電阻率隨溫度的升高而降低。自由電子 ，由公式知，自由電子與溫度近似成正比， 故溫度升高，自由電子增大，所以半導體的電阻率隨溫度的升高而降低。10.金屬電阻隨溫度升高而升高原因： 金屬材料隨溫度升高，離子熱振動的振幅增大，電子就愈易受到散射，可認為與溫度成正比，則也與溫度成正比11.影響金屬導電性的因素 主要因素：溫度，受力情況，冷加工，晶體缺陷，熱處理

15、，幾何尺寸效應，電阻率各向異性。12. 當形成化合物時，合金的導電性變化激烈，其電阻率要比各組元的電阻率高很多。原因在于原子鍵合的方式發(fā)生了變化，其中至少一部分由金屬鍵變?yōu)楣矁r鍵獲離子鍵，使導電電子減少。若兩組元給出的價電子的能力相同（即兩個組元的電離勢幾乎沒差別），則所形成化合物的電阻值就低，若兩個組元的電離勢相差較大，即一組元的給出電子被兩個組元吸收，則化合物的電阻就大，接近半導體的性質(zhì).13) 超導體為什么具有完全的抗磁性：外磁場在試樣表面感應產(chǎn)生一個磁感應電流。此電流所經(jīng)路徑的電阻為零，所以它產(chǎn)生的附加磁場總是與外磁場大小相等，方向相反，因而使超導體內(nèi)的合成磁場為零。于是表現(xiàn)出完全的抗

16、磁性。14.本征硅的導電機理：在熱、光等外界條件的影響下，滿帶上的價電子獲得足夠的能量，躍過禁帶躍遷至空帶而成為自由電子，同時在滿帶中留下電子空穴，自由電子和電子空穴在外加電場的作用下定向移動形成電流。15.硼摻雜Si的導電機制：在本征半導體中，摻入3價硼元素的雜質(zhì)（硼，鋁，鎵，銦），就可以使晶體中空穴濃度大大增加。因為3價元素的原子只有3個價電子，當它頂替晶格中的一個4價元素原子，并與周圍的4個硅（或鍺）原子組成4個共價鍵時，缺少一個價電子，形成一個空位。因為，3價元素形成的空位能級非?？拷鼉r帶頂?shù)哪芰?，在價電子共有化運動中，相鄰的原子上的價電子就很容易來填補這個空位（較躍遷至禁帶以上的空帶

17、容易的多），從而產(chǎn)生一個空穴。所以每一個三價雜質(zhì)元素的原子都能接受一個價電子，而在價帶中產(chǎn)生一個空穴。 16.砷摻雜Si的導電機理：本征半導體中摻入5價元素（磷，砷，銻）就可使晶體中的自由電子的濃度極大地增加。因為5價元素的原子有5個價電子，當它頂替晶格中的一個4價元素的原子時，余下了1個價電子變成多余的，此電子的能級非?？拷鼘У?，非常容易進入導帶成為自由電子，因而導帶中的自由電子較本征半導體顯著增多，導電性能大幅度提高。 17介質(zhì)損耗的形式及造成這幾種損耗的原因：1）電導（或漏導）損耗 實際使用的電介質(zhì)都不是理想的絕緣體，都或多或少地存在一些弱聯(lián)系帶電離子或空穴，在E 作用下產(chǎn)生漏導電流，

18、發(fā)熱，產(chǎn)生損耗。 低場強下，存在離子電導；高場強下，電子電導。 離子電導：本征電導和雜質(zhì)電導。2）極化損耗：介質(zhì)極化時,有些極化形式可引起損耗。一方面：極化過程中離子要在E作用下克服熱運動消耗能量，引起損耗。 另一方面：松弛極化建立時間較長，極化跟不上外E的變化（特別是交流頻率較高時），所造成的電矩往往滯后于E，即E達最大時，極化引起的極化電荷未達最大，當E開始減小時，極化仍繼續(xù)增至最大值后才開始減小，當E為0時，極化尚未完全消除，當外E反向時，極板上遺留的部分電荷中和了電源對極板充電的部分電荷，并以熱的形式散發(fā)，產(chǎn)生損耗。3）電離損耗 又稱游離損耗，是氣體引起的，含氣孔的固體電介質(zhì)，外E大于

19、氣體電離所需的E時，氣體發(fā)生電離吸收能量，造成損耗。 電離損耗可使電介質(zhì)膨脹，可導致介質(zhì)熱破壞和促使化學破壞，因此必須降低電介質(zhì)中的氣孔。另外還有結(jié)構(gòu)損耗和宏觀結(jié)構(gòu)不均勻造成的損耗。 （18）電疇轉(zhuǎn)向時引起較大內(nèi)應力，這種轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定。當外加電場撤去后，則有小部分電疇偏離極化方向，恢復原位，而大部分電疇則停留在新轉(zhuǎn)向的極化方向上，也就形成了剩余極化。（19）電疇的運動在外電場的推動下，電疇會隨外電場方向出現(xiàn)轉(zhuǎn)向運動。其運動過程分為新疇成核、發(fā)展和疇壁移動來實現(xiàn)。°疇：反向電場（邊沿，缺陷處即成核）新疇尖劈狀的新疇向前端發(fā)展（因°疇前移速度快幾個 數(shù)量級）,°疇不產(chǎn)生

20、應力（因自發(fā)極化反平行），一般需耗較大電場能。°疇：對于°疇的“轉(zhuǎn)向”雖然也產(chǎn)生針狀電疇，但是主要是通過°疇的側(cè)向運動來實現(xiàn)。但因晶軸的長縮方向不一致，而產(chǎn)生應力并引起近鄰晶胞承受壓力。（20）實際的鐵電體中，必然同時存在°疇和°疇，并且相互影響，相互牽制。尤其多晶陶瓷中雜質(zhì)，缺陷，晶粒間界，空間電荷的存在將給電疇的轉(zhuǎn)向帶來電的或機械應力方面的影響，故鐵電陶瓷在外電場作用下的定向移動率，通常比鐵電單晶的定向率低的多（這也是為什么鐵電單晶Ps值比鐵電陶瓷高的原因）。二、 綜合題3引起電介質(zhì)擊穿的形式及其物理機制：電擊穿是因電場使電介質(zhì)中積聚起足夠

21、數(shù)量和能量的帶電電質(zhì)點而導致電介質(zhì)失去絕緣性能。 熱擊穿是在電場作用下，電介質(zhì)內(nèi)部熱量積累，溫度過高而導致失去絕緣性能。 電化學擊穿是在電場，溫度等因素作用，電介質(zhì)發(fā)生緩慢的化學變化，性能逐漸劣化，最后失去絕緣性能。4超導現(xiàn)象的物理機制是什么：BCS理論。認為，超導現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是超導體中的電子在超導態(tài)時，電子間存在著特殊的吸引力，而不是正常態(tài)時的靜電斥力。這種吸引力使電子雙雙結(jié)成電子對。它是超導態(tài)電子與晶格點陣間相互作用產(chǎn)生的結(jié)果。使動量和自旋方向相反的兩個電子el、e2結(jié)成了電子對，稱為庫柏電子對。5闡明P209頁圖。4.19的物理特征（不確定）在電磁波譜的可見光區(qū)，金屬和半導體的吸收系數(shù)

22、都很大，但是電介質(zhì)材料，包括玻璃、陶瓷等無機材料的大部分在這個波譜區(qū)都有良好透過性，也就是說吸收洗漱很小。在紫外區(qū)出現(xiàn)了紫外吸收端，因為波長越短，能量越大。紅外區(qū)的吸收峰是因為離子彈性振動與光子輻射發(fā)生諧振消耗能量所致。6鐵磁性產(chǎn)生的兩個條件：原子有未被抵消的自旋磁矩（必要條件），可發(fā)生自發(fā)磁化（充分條件）。自發(fā)磁化的產(chǎn)生機理與條件：據(jù)鍵合理論，原子相互接近形成分子時，電子云要相互重疊，電子要相互交換位置。對過渡族金屬，原子的3d與4s態(tài)能量接近，它們電子云重疊時引起了3d、4S態(tài)電子的交換。交換所產(chǎn)生的靜電作用力稱為交換力，交換力的作用迫使相鄰原子的自旋磁矩產(chǎn)生有序的排列。7要獲得一束高能激

23、光如何實現(xiàn)為了產(chǎn)生激光，必須選擇增益系數(shù)超過一定的閾值的激光介質(zhì)，在激光諧振的配合下，使沿腔軸（鏡面法線）方向傳播的光波不斷增強，并成為色彩極單純（特定模式）、方向性極好、能量密度極高的激光束。（8）金屬-半導體接觸時，請基于溢出功大小闡述接觸電效應 答假定金屬的逸出功M大于半導體的逸出功 S ，當形成MS結(jié)時，半導體中的電子會向金屬中擴散，使金屬表面帶負電，半導體表面帶正電，能帶發(fā)生移動，形成新的費米能而達到平衡，不在有靜電子的流動，形成了接觸電位差，VMS = (M - S)/e. 并在接觸界面出現(xiàn)一個由半導體指向金屬的內(nèi)電場，阻礙載流子的繼續(xù)擴散。也形成了耗盡層，能帶向上彎曲，在金屬與半

24、導體兩側(cè)形成勢壘高度稍有不同的肖特基勢壘。這種MS結(jié)具有整流作用。 當M < S時，電子將有金屬擴散流向半導體，在半導體一側(cè)形成堆積層，這個是高導電區(qū)，成為反阻擋層（黑板圖示）。能帶向下彎曲，成為歐姆結(jié)。通常半導體器件采用金屬電極時就需要良好的歐姆接觸。（9）闡明熱傳導的物理機制答：同（1）（10）退磁的方法有哪些，同時請說明每一種方法的退磁機制答：磁滯回線的起點不是飽和點，而在飽和點以下時，H減小時，Mr和Hc減小，即磁滯回線變得短而窄，若施加的交變磁場幅值H趨于0時，則回線將成為趨于坐標原點的螺線，直至交變磁場的H 0，鐵磁體將完全退磁。熱退磁：將試樣加熱到居里點以上，然后在無外電場

25、的條件下緩慢冷卻到室溫。該方法操作復雜，可能導致試樣結(jié)構(gòu)變化，但能獲得完全的退磁效果。 交流退磁：在試樣上加一低頻交變磁場，并使其振幅由某一最大值均勻減小到零。（11）PN結(jié)的發(fā)光機制是什么答：（12）為什么所有物質(zhì)都具有抗磁性，請闡明原因答：（13）請闡明材料出現(xiàn)熱膨脹的物理機制實際上物體溫度升高，由于質(zhì)點振動的加劇，將引起質(zhì)點平均距離增大，從而導致物體熱膨脹。. 對于簡諧振動，位能曲線對稱，升高溫度只能增大振幅，并不會改變平衡位置，因此質(zhì)點間的平均距離不會因溫度升高而改變。對于非簡諧振動，位能曲線不對稱，質(zhì)點向外振動的距離大于向內(nèi)振動的距離，隨著溫度升高，動能增大，振動劇烈，質(zhì)點間的平均距

26、離不斷增大，形成宏觀的熱膨脹現(xiàn)象。用雙原子模型解釋r<r0時，表現(xiàn)為斥力，但斥力隨位移增大得很快；r>r0時，表現(xiàn)為引力，但引力隨位移的增大較慢。因此，合力曲線和勢能曲線均不對稱引力與斥力都與質(zhì)點間的距離有關：引力與斥力都隨質(zhì)點間距離減小而增大，但兩個作用力都是非線性的，即不簡單地與位移成正比。隨間距的減小增大速度不同，斥力增加的快，其合力曲線的斜率不等（平衡位置左側(cè)大，右側(cè)?。?，所以質(zhì)點振動時其平均位置不在原平衡位置，而是靠右。溫度升高，振幅增大，其平均位置偏離原平衡位置靠右的距離越大，兩質(zhì)點間的距離增大，使晶胞參數(shù)增大，整個物體膨脹。用勢能曲線解釋任一溫度下，質(zhì)點在其平衡位置動

27、能最大，勢能為零；在左右最遠距離勢能最大，動能為零。隨溫度升高，質(zhì)點振幅增大，左右側(cè)最大勢能都增加，但由于斥力增加的快，左側(cè)勢能增加較右側(cè)快，形成了勢能曲線的不對稱。因此，隨溫度的升高，質(zhì)點的中心位置右移，質(zhì)點間的距離最大，物體膨脹。14鐵電體自發(fā)極化的物理機制：1）非鐵電態(tài)到鐵電態(tài)過渡總是伴隨著晶格結(jié)構(gòu)的改變。2）晶體由立方晶系轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆骄?，晶體的對稱性降低。3）自發(fā)極化主要是由于某些離子偏離了平衡位置而造成的。偏離導致單位晶胞中出現(xiàn)電矩，電矩之間的相互作用使偏離離子在新的位置上穩(wěn)定下來。與此同時，晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變。15（右圖為N溝道晶體管示意圖，在P型襯底的MOS系統(tǒng)中增加兩個N型擴散區(qū)

28、，分別稱為源區(qū)（S表示）和漏區(qū)（D表示）。通過控制柵壓G的極性和數(shù)值，可以使MOS晶體管分別處于導通或截止的狀態(tài)：源、漏之間的電流將受到柵壓的調(diào)制，這就是MOS晶體管工作原理的基礎。16.基于伏特效應設計的太陽能電池吸收光能及產(chǎn)生電能的示意圖并闡明其運作過程。利用擴散摻雜的方法，在P型半導體的表面形成一個薄的N型層，在光的照射下，在PN結(jié)及其附近表面產(chǎn)生大量的電子和空穴對，在PN結(jié)附近一個擴散長度內(nèi)，電子-空穴對還沒有復合就有可能通過擴散達到PN結(jié)的強電場區(qū)域（PN結(jié)自建電場），電子將運動到N型區(qū)，空穴將運動到P型區(qū)，使N區(qū)帶負電、P區(qū)帶正電，上下電極產(chǎn)生電壓光生電子伏特效應。17. PN結(jié)在正、反向電壓施加作用下的導電過程：A、PN結(jié)的構(gòu)成：PN結(jié)的兩邊由于存在載流子分布的濃度差而引起載流子的擴散運動。P區(qū)中的空穴擴散到了N區(qū)，N區(qū)中的電子擴散到了P區(qū)，隨著擴散的進行在交界面處形成了一層的空間電荷區(qū)，同時也有一定值的內(nèi)電場Ei和內(nèi)建電位差VD,如右圖所示。B、外加正向電壓的情況由于外加正向電壓U與內(nèi)電位差VD方向相反，因而使阻擋層兩端的電位差減小到（VD-U），空間電荷量減少，以至內(nèi)電場減小，結(jié)果產(chǎn)生了從P區(qū)流向N區(qū)的