2012016華南農(nóng)業(yè)大學(xué)期末考試試卷納米材料和器件導(dǎo)論A

1、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)期末考試試卷（A A卷）2015-20162015-2016學(xué)年第一學(xué)期考試科目：納米材料與器件導(dǎo)論考試類(lèi)型：（開(kāi)卷）考試考試時(shí)間：120120分鐘學(xué)號(hào)姓名年級(jí)專(zhuān)業(yè)題號(hào)一二三四總分得分評(píng)閱人一、選擇題（本大題共1010小題，每小題1 1分，共1010分）1. 1959年12月，美國(guó)物理學(xué)家（）在加州理工學(xué)院召開(kāi)的美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)議上作了一次題為“最底層大有發(fā)展空間”的富有想象力的演說(shuō)。A勞倫斯B德雷克斯勒C費(fèi)曼D費(fèi)米2. 1981年比尼格與羅勒爾發(fā)明了看得見(jiàn)原子的（）。A激光力顯微鏡B掃描隧道顯微鏡C原子力顯微鏡D磁力顯微鏡3. 1989年美國(guó)舊M公司的依格勒博士采用低溫、超高真空條

2、件下的（）操縱著一個(gè)個(gè)氤原子，將35個(gè)氤原子排布成了世界上最小的舊M商標(biāo)。ALFMBMFMCSTMDAFM4. 1991年，日本的（）教授在電弧法制備C60時(shí)，在僦氣直流電弧放電后的陰極碳棒上發(fā)現(xiàn)了管狀結(jié)構(gòu)的碳原子簇，直徑約幾納米，長(zhǎng)約幾微米，此管狀結(jié)構(gòu)后來(lái)被稱(chēng)作碳納米管。A白川英樹(shù)B大澤映二C湯川秀樹(shù)D飯島澄男5. 1990年在美國(guó)東海岸的巴爾的摩召開(kāi)第二屆國(guó)際掃描隧道顯微鏡會(huì)議期間，召開(kāi)了（）國(guó)際納米科學(xué)技術(shù)會(huì)議，該會(huì)議標(biāo)志納米科學(xué)技術(shù)的誕生。A第一屆B第二屆C第三屆D第四屆6.納米材料具有四個(gè)基本效應(yīng)：小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、（）。A宏觀(guān)量子隧道效應(yīng)B隧道效應(yīng)C庫(kù)倫阻塞效應(yīng)D

3、單電子效應(yīng)7.根據(jù)納米功能器件的物理長(zhǎng)度可將納米電子器件分為：（1）（）納米電子器件（0.11.0nm）、（2）納米電子器件（1.010nm）、（3）準(zhǔn)納米電子器件（10100nm）。A微B納C毫D亞8.下列方法中，哪一種不能產(chǎn)生白光？（）A以紅藍(lán)綠三色發(fā)光二極管晶粒組成白光發(fā)光模塊B以藍(lán)光發(fā)光二極管激發(fā)黃色YAG熒光粉產(chǎn)生白光得分得分C以紫外光發(fā)光二極管激發(fā)透明光學(xué)膠中含均勻混有一定比例之藍(lán)色、激發(fā)后可得到白光D以紅外光發(fā)光二極管激發(fā)透明光學(xué)膠中含均勻混有一定比例之藍(lán)色、激發(fā)后可得到白光9,下列日本科學(xué)家中哪一位曾獲得IEEE愛(ài)迪生獎(jiǎng)？（）A赤崎勇B天野浩C中村修二D加來(lái)道雄10.下面那一項(xiàng)

4、成就與江崎玲于奈關(guān)系較?。浚ǎ〢超晶格B隧道二極管C約瑟夫森效應(yīng)D負(fù)阻效應(yīng)得分二、填空題：（本大題共2020空，每空1 1分，共2020分）1.納米尺度是指（1-100）ns2.納米科學(xué)是研究納米尺度內(nèi)原子、分子和其他類(lèi)型（物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和變化）的科學(xué)。3,納米技術(shù)是在納米尺度范圍內(nèi)對(duì)原子、分子等進(jìn)行（操縱和加工）的技術(shù)。4.當(dāng)材料的某一維、二維或三維方向上的尺度達(dá)到納米范圍尺寸時(shí)，可將此類(lèi)材料稱(chēng)為（低維材料）。5 .一維納米材料中電子在（2）個(gè)方向受到約束，僅能在（1）個(gè)方向自由運(yùn)動(dòng)，即電子在（2）個(gè)方向的能量已量子化。一維納米材料是在納米碳管發(fā)現(xiàn)后才得到廣泛關(guān)注的，又稱(chēng)為（量子線(xiàn)。6 ,磁性液體

5、由三部分組成：（磁性顆粒）、（表面活性劑）和（基液）。7 .隨著半導(dǎo)體粒子尺寸的減小，其帶隙增加，相應(yīng)的吸收光譜和熒光光譜將向（短波）方向移動(dòng)，即（藍(lán)移）。8 .光致發(fā)光指在一定波長(zhǎng)光照射下被激發(fā)到高能級(jí)激發(fā)態(tài)的電子重新躍入低能級(jí)被空穴捕獲而發(fā)光的微觀(guān)過(guò)程。 僅在激發(fā)過(guò)程中發(fā)射的光為 （熒光） 。 在激發(fā)停止后還繼續(xù)發(fā)射一定時(shí)間的光為（磷光）。9 .根據(jù)碳納米管中碳六邊形沿軸向的不同取向，可將其分成三種結(jié)構(gòu)：（扶手椅型）、（鋸齒形）和（螺旋型）。10 .STM成像的兩種模式是（恒電流模式）和（恒高度模式）。得分三、簡(jiǎn)答題（本大題共10小題，每小題5分，共50分）1、納米材料科技的研究方法有哪些

6、?綠色、紅色熒光粉,綠色、黃色熒光粉,答士主要有兩種技術(shù)：TopdmwnTopdmwn由上而下）的方法和BolttsmBolttsm叩（由下而上）的方法（2 2分卜TopdownTopdown由上而下的方法是一種采用物理和化學(xué)方法對(duì)宏觀(guān)物匿的超細(xì)化的納米科技的研究方法。BottomupBottomup由下而上的方法，以原子，分子、團(tuán)簇等為基元組裝具有特定功能的器件、材料。納米科技的晟擦目的是以原子、分子為起點(diǎn)，去制造具有特殊功能的產(chǎn)品干2、納米材料按照維度可分為哪幾類(lèi)?答：納米材料通常按照維度進(jìn)行分類(lèi)。超細(xì)粒子，團(tuán)成一0維材料納米線(xiàn)或管 f1維納米材料納米膜-2維納米材料納米塊體-3維納米材料

7、3、納米顆粒與微細(xì)顆粒及原子團(tuán)簇的區(qū)別是什么？答：1）尺度上二分別為10-910-7m,IC-TlO-Sm,10-9m2）物理與化學(xué)性質(zhì)上：（1）微細(xì)顆粒不具有量子效應(yīng),納米顆粒有量子效應(yīng)f（2）團(tuán)簇有量子效應(yīng)和幻術(shù)效應(yīng),而納米顆粒不具有幻數(shù)效應(yīng)。4、納米電子器件的四個(gè)基本現(xiàn)象是什么？電導(dǎo)量子化、庫(kù)倫堵塞現(xiàn)象、普適電導(dǎo)漲落、量子相干效應(yīng)5、什么是量子尺寸效應(yīng)？&量子尺寸效應(yīng)：由尺寸激小，超徵顆粒的能果間距變?yōu)榉至⒛芗?jí)，如果熱能，電場(chǎng)能或磁場(chǎng)熊比平均的能線(xiàn)間距還小時(shí)，超微顆粒就會(huì)呈現(xiàn)一系列與宏觀(guān)物體截然不同的反常特性，稱(chēng)之為量子尺寸效應(yīng)6、請(qǐng)分別從能帶變化和晶體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明藍(lán)移現(xiàn)象。答;隨著半導(dǎo)體

8、粒子尺寸的減小，其帶隙增加，相應(yīng)的吸收光譜和靈光光譜向短波方向移動(dòng)，即運(yùn)桂。主十納 F 顆粒尺度小，而具白工的表包張力，造W W星匕晌g g，晶格弓數(shù)頭一鍵,縮短，導(dǎo)致納米微粒的鍵本征振動(dòng)頻率增大，使光吸收帶移向了高淞數(shù).界面效應(yīng)引起納米材料的譜線(xiàn)藍(lán)移7、在化妝品中加入納米微粒能起到防曬作用的基本原理是什么?答：量子尺寸效應(yīng)使細(xì)米光學(xué)材料對(duì)某種波長(zhǎng)的光唳收帶有藍(lán)移現(xiàn)象，納米粉體對(duì)各種波長(zhǎng)光的嗔收帶有寬化現(xiàn)象， 納米微粒紫外吸收材料就是利用這兩個(gè)特性， 對(duì)紫外啜收好的材料有三種士T.02T.02納米粒子的樹(shù)脂震、Fe2O3Fe2O3納米撒粒的聚合物腹和納米AI2O5AI2O5粉體方大氣中的紫外線(xiàn)

9、在300-400rm300-400rm波般，在防曬油、化妝品中加入納米微粒，對(duì)這個(gè)波段的紫外光線(xiàn)進(jìn)行強(qiáng)吸收，可被少進(jìn)入人體的紫外線(xiàn)起到防曬作用電8、隧道效應(yīng)發(fā)生在結(jié)構(gòu)為“簡(jiǎn)單金屬-絕緣體-簡(jiǎn)單金屬”的結(jié)中，電子要穿透的勢(shì)壘是“絕緣體”。試按照這一方式，寫(xiě)出（1）隧道磁電阻效應(yīng)中磁隧道結(jié)的結(jié)構(gòu)，說(shuō)明勢(shì)壘層材料屬性（2）掃描隧道顯微鏡中發(fā)生隧穿部分的結(jié)構(gòu)，說(shuō)明勢(shì)壘層材料屬性。9、什么是宏觀(guān)量子隧道效應(yīng)?宏觀(guān)量子蹣道效應(yīng)宏觀(guān)量子蹣道效應(yīng)：微觀(guān)粒子具有貫穿勢(shì)室的能力稱(chēng)為隧道效應(yīng)納米粒子的磁化強(qiáng)度等也有隧道效應(yīng)微觀(guān)粒子具有貫穿勢(shì)室的能力稱(chēng)為隧道效應(yīng)納米粒子的磁化強(qiáng)度等也有隧道效應(yīng)，它它們可以穿過(guò)宏觀(guān)系統(tǒng)的勢(shì)壘而產(chǎn)生變化，這種被稱(chēng)為納米粒子的宏觀(guān)量子隧道效應(yīng)。們可以穿過(guò)宏觀(guān)系統(tǒng)的勢(shì)壘而產(chǎn)生變化，這種被稱(chēng)為納米粒子的宏觀(guān)量子隧道效應(yīng)。10、目前，二維電子氣主要以那三個(gè)方式實(shí)現(xiàn)?MOSFET超晶體、液He表面得分四、論述題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）1、下面“新好漢歌”中劃線(xiàn)部分描述的現(xiàn)象可用某種霍爾效應(yīng)說(shuō)明，試寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的霍爾效應(yīng)并作簡(jiǎn)要解釋?！按蠛酉驏|流哇磁場(chǎng)中的電子溜邊兒走哇一邊兒車(chē)