电子材料课后题爱彩票

 爱彩票新闻     |      2019-09-07 13:38

  第一章 电子质料概论 1.晶体有哪些根基特点?简述晶体与非晶体的异同。 答:晶体的宏观特点:(1)有法规的外形(自范性)(2)晶体的匀称性,起原于晶体华夏 ; 子排布的周期性法规, 宏观观测平分辨不出微观的不陆续性; (3) 物理性子的各异向性; (4) 不变性,晶体有固定的熔点; (5)解理性 非晶态的特质:原子的空间陈列不具有周期性,长程无序,短程有序;物理职能各向同性; 介稳状况。 2.晶体中的缺陷及其类型有哪些? 答:晶体中的缺陷,是指本质晶体与理思的点阵布局爆发偏离的区域。因为点阵布局具有周 期性和对称性,于是凡使晶体中周期性势场畸变的成分称为缺陷。 类型:电子缺陷,原子缺陷。原子缺陷:杂质、位错、空地等。原子缺陷按几何形态分为: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子?相界有哪些类型? 答:单相众晶质料中,晶粒与晶粒间的过渡区,称晶粒间界(GB) 。 大角度晶界常用模子:过冷液体模子,小岛模子。 相界:编制内含有两个或两个以上的相,当处于热力学均衡时,分歧相之间的界面。类型: 非共格相界,共格相界,准共格相界,分界面。 4.简述 X 射线布局领悟的根基道理和常用手腕。 答:因为晶体华夏子陈列的对称性和周期性,X 射线对晶体来说是自然光栅,于是当 X 射 线通过晶体时,就会显露衍射景色,所以通过对衍射形式的领悟和阴谋,就能够获取晶体结 构的各类参数。 常用手腕:单晶衍射法,粉末法。 5.简述近代外观领悟手腕的根基道理和常用外观领悟手腕。 答: 用必然能量的某种射线或粒子束去引发固体外观后, 将出现带有某种外观新闻的外观射 线,用这种射线实行能量分散的领悟。 1 常用外观领悟手腕:透射电子显微镜,扫描电子显微镜。 6.简述纳米质料的布局与职能特点。 答:纳米质料是指质料中颗粒(晶粒)尺寸处于纳米范畴(2~10nm)的金属、合金、金属 氧化物、无机物或聚拢物等质料,包罗纳米微粒、纳米布局、纳米复合质料; 质料自身具有量子尺寸效应、外观界面效应、小尺寸效应和宏观量子地道效应。 7.什么是复合质料与梯度性能质料? 答:复合质料是由两种或两种以上物理和化学上分歧的物质组合起来而取得的一种众相体。 梯度性能质料(FGM)由一种性能向另一种性能正在空间和时分上陆续转移的质料。 第二章 导电质料 1.电导率与百分电导率的界说是什么?它们之间有何区别? 答:电阻率的倒数为电导率,用来呈现导体的导电度。这个电导率与邦际规范软铜的电导率 之比的百分率,称为百分电导率(或称为%IACS 电导率)单元为%。 2.举例申明电极及电刷质料正在电子元器件中的运用。 答:电容器、引出线,电刷质料用于电位器。 3.厚膜导电质料有何合键特点?影响其职能的成分有哪些? 答:厚膜导电质料具有很低的电阻率、容易实行焊接、焊点有优良的机电无缺性、与基片的 粘附坚固等特质。另一紧张特点是导体膜与基片的联合强度(键合强度) 。 影响其职能的合键成分是性能相(导电体)和粘结剂(玻璃)的优劣。 4.对薄膜导体有哪些哀求?列出几种常用的薄膜导体质料。 答:对薄膜导电质料的合键哀求:导电性好、附着性好、化学不变性高、可焊性和耐焊接性 好、本钱低。 几种常用的薄膜导体质料: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 2 -镍-金薄膜、铁铬铝-铜-金薄膜、透后导电薄膜。 5.导电聚拢物按布局特点和导电机理分为哪几品种型? 答:按照载流子的分歧,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; 按布局特点和导电机理分为三类: ①载流子为自正在电子的电子导电聚拢物; ②载流子为能正在 聚拢物分子间转移的正负离子的离子导电聚拢物; ③以氧化还原反响为电子挪动机理的氧化 还原型导电聚拢物(导电才气是因为正在可逆氧化还原反响中电子正在分子间的挪动出现的) 。 第三章 电阻质料 1.简述纳米效应 答:纳米效应便是指纳米质料具有古代质料所不具备的奥妙或失常的物理、化学个性,如原 本导电的铜到某一纳米级范围就不导电,从来绝缘的二氧化硅、晶体等,正在某一纳米级范围 时发端导电。这是因为纳米质料具有颗粒尺寸小、比外观积大、外观能高、外观原子所占比 例大等特质,以及其特有的三大效应:外观效应、小尺寸效应和宏观量子地道效应。 2.量度导电质料和电阻质料电职能的合键参数有哪些?何如界说的? 答:电阻:指质料正在必然水平上窒息电流通畅,并将电能更改为热能的一种物理性子。 电阻率 电阻温度系数:温度每革新 1℃时电阻值的相对转移量。 3.薄膜导体质料的合键哀求有哪些,列出几种常用的薄膜导体质料。 答:对薄膜导电质料的合键哀求:导电性好、附着性好、化学不变性高、可焊性和耐焊接性 好、本钱低。爱彩票 几种常用的薄膜导体质料: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、透后导电薄膜。 3 4.阐述硅碳膜电阻质料的布局构成及感化。 答: 硅碳膜是用含硅的有机化合物和碳氢化合物同时热理解而制成, 也可用循序热理解硅有 机化合物和碳氢化合物制得。硅碳膜具有耐潮、耐腐化的个性。 布局构成: 硅碳膜分为三层, 底层、 中央层和最外层。 正在底层中合键含有 SiO2 和 C, SiO2 其 和基体玻璃相酿成 Si-O 键,增补了硅碳膜对基体的附效力;中央层为合键导电层,与纯碳 膜的布局和职能似乎;最外层为维护层,合键含有 SiO2 和少量的 ?-SiC。SiO2 是一种耐温、 耐潮和耐腐化的质料,它对主导电层起维护感化。同时 SiO2 是一种绝缘质料,它的晶粒渗 入主导电层的晶粒间界中, 对碳的晶粒起着断绝和增大间隙的感化, 所以使总共膜层的电阻 率增大。 5.厚膜电阻浆料合键由那些部门构成,分辨起什么感化? 答: (1)厚膜电阻浆料的构成——由导电相(又称性能相) 、粘结相、有机载体和改性剂组 成。 (2)①导电相干键由少少导电微粒构成,通常有两大类。一类是金属粉及金属氧化物粉, 另一类吵嘴金属及非金属化合物和有机高分子。 ②粘结相干键起粘结导电相和稳定电阻体的感化,同时又有调度阻值、改观职能、提升膜层 附效力等感化。 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、活动性担任剂和外观活性剂构成。 溶剂是斗劲稠密的有机液体,或许供给极性基团,其特质是或许融解纤维素之类的增稠剂。 合键起安排电阻浆料的粘度、增大活动性。 增稠剂是提升浆料的稠密性和塑性。 通常采器械有网状、 链状布局的高分子量的有机聚拢物 为增稠剂。 4 活动性担任剂合键提防烧结初期膜层中载体受热软化和熔融时出现二次活动。 外观活性剂合键用于消重载体与固体粉粒界面的外观张力, 使有机载体能充塞润湿固体粉粒 外观。 6.简述钯银电阻导电机理。 答:钯银电阻的导电合键是靠半导体氧化钯( PdO ) 、钯银合金( Pd-Ag )以及钯粉和 银粉所组成的导电链实行导电。 PdO 是 P 型半导体,因为 Pd+2 的空地会惹起两个 Pd+3 核心,以仍旧电中性,云云空 穴就会从 Pd+3 转移到相近的 Pd+2 ,酿成电导; 钯银合金的导电机理与钯银固熔体的合金形似, 它的导电是靠电子的运动酿成的。 它的电阻 的出现是因为杂质引入而导致晶格畸变,惹起电子散射,使阻值增补;另一方面因为温度的 增补而惹起电子热运动速率加剧, 使单元时分碰撞次数增加, 电子的均匀自正在行程长度缩短, 从而惹起电阻增补。 钯银厚膜电阻中,还存正在着银颗粒,钯颗粒参预导电。它们 是靠金属粒子互相接触酿成导 电链实行导电,这种链的电阻一方面决议于导电颗粒自己电阻,即纯金属的电阻,另一方面 则由颗粒间 的接触电阻来决议。 还存正在少少金属导电颗粒、PdO 颗粒和钯银合金颗粒之间不十足接触,但靠得很近。此导 电是靠地道效应、势垒导电或 间隙导电酿成的电导。 7.简述薄膜和厚膜的常用制备工艺,他们各有何优过错。 答:厚膜技艺——应用丝网印刷或流延法(还包罗轧膜法、刮板技艺等)与烧结技艺制成导 线电途与电阻、电容等器件。 8.电阻质料的电阻与哪些成分相合?正在本质运用中为什么常将电阻质料做成箔、 薄膜、 厚膜 和线状,而正在因素上常用合金、合成物和氧化物? 答:电阻质料的电阻值是温度的函数,电阻值与温度相合,因为导电机理分歧,与温度的合 系也分歧。正在本质中,为了提升金属和合金质料的电阻率和消重电阻温度系数,尽量采用合 5 金、众元合金,有温度系数积累杂质的合金;把金属合金做成线材、薄膜、厚膜或箔状;正在 金属和合金粉状质料中插手绝缘填充料, 用有机或无机粘结剂制成合成型电阻质料; 将金属 和合金氧化物或其他非金属质料构成化合物等。 9.金属、合金、金属氧化物、合成物等电阻质料的导电机理是什么?它们的电阻率与温度有 何相干? 答:纯金属:自正在电子与晶格的碰撞惹起散射而出现的。电阻率与温度成正比,电阻温度系 数为正值,随温度的增补而低重。 合金:因为正在金属中插手了其他金属杂质原子之后,毁坏了从来晶格的周期性陈列,使自正在 电子的散射几率增补。电阻率与温度的相干:ρ=A(B+T) 。 金属氧化物:除了晶格振动和杂质散射惹起的电阻外,又有其他缺陷如填隙原子、空格点、 位错和晶界等,也对电子有散射感化。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: 少少间断导电链之间存正在着极薄的介质间隙, 散开的导电颗粒之间也存正在着一种极 薄的介质间隙层,它们正在必然电场感化下会出现地道效应,酿成间隙导电。 第四章 超导质料 1.简述超导质料的四大个性 答:个性一:十足导电性(零电阻) ,超导体进入超导态时,其电阻率本质上等于零。 个性二:十足抗磁性(迈斯纳效应) ,无论发端时有无外磁场,惟有 T<Tc,超导体变为超 导态后,体内的磁觉得强度恒为零,即超导体能把磁力线全数排斥到体外,这种景色称为迈 斯纳效应。 个性三:同位素效应,同位素的质地越大,更改温度越低。比如,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。 6 个性四:约瑟夫森效应(Jesephson,1940,22 岁时预言) ,两超导质料之间有一薄绝缘层 (厚度约 1nm)而酿成低电阻毗连时,会有电子对穿过绝缘层酿成电流,而绝缘层两侧没 有电压,即绝缘层也成了超导体。 2.简述超导质料的三个临界参量之间的相干。 答:临界温度 Tc、临界磁场 Hc、临界电流 Jc 是统制超导景色的三大临界前提。 当温度赶上临界温度时,超导态就隐没;同时,当赶上临界电流或者临界磁场时,超导态也 会隐没,三者具有显明的相干性。 惟有当上述三个前提均知足超导质料自身的临界值时,才略爆发超导景色 (根基临界参量: 临界温度 Tc——外磁场为零时超导质料由平常态更改为超导态(或相反)的温度, Tc 呈现。 以 Tc 值因质料分歧而异。 临界磁场 Hc——使超导质料的超导态毁坏而更改到平常态所需的磁场强度,以 Hc 呈现。 正在低于样品的 Tc 的随便确定温度下,当外加磁场强度 H 小于某个确定值时,样品处于超导 态。 Hc 与温度 T 的相干为 Hc=H0[1-(T/Tc)2],式中 H0 为 0K 时的临界磁场。 临界电流 Ic 和临界电流密度 Jc——通过超导质料的电流到达必然数值时也会使超导态破态 而更改为平常态,以 Ic 呈现。Ic 通常随温度和外磁场的增补而淘汰。单元截面积所承载的 Ic 称为临界电流密度,以 Jc 呈现。 ) 3.举例说出几种范例低温超导质料和高温超导质料的因素及临界温度。 答:低温超导质料:强电超导质料范例代外--铌三锡(Nb3Sn, Tc =18K) 高温超导质料:4 种范例的高 Tc 氧化物系列:La-Sr-Cu-O(48.6K) ;Y-Ba-Cu-O(92K) ; Bi-Sr-Ca-Cu-O;Tl-Ba-Cu-O;二硼化镁(MgB2)超导质料(39K) ; 4.氧化物高温超导质料其布局上有何共性? 答:布局特质: 以铜氧化物为组分的具有钙钛矿层状布局。同低温超导体比拟,高温超导材 7 料具有显明的各向异性,正在笔直安乐行于铜氧布局层倾向上的物理性子分别很大。 第五章 半导体质料 1.阐扬半导体的电阻率跟杂质浓度和温度的相干。 2.正在光照下,半导体中的电子合键有哪几种汲取? 答:合键有本征汲取,激子汲取,自正在载流子汲取,杂质汲取和晶格振动汲取。 第七章 光电子质料 1.简述固体激光的发光道理。 答: 发光机制——受激辐射。受激汲取、自觉辐射、受激辐射,受激汲取:原子因受知足 频率前提的光的激发而跃迁到较高能态的进程。 自觉辐射 没有外界感化, 原子自觉地由高 能态跃迁到低能态,并辐射一个光子的进程。 受激辐射若原子受到一个知足频率前提的外 来光子的激发,由高能态跃迁到低能态,则辐射出另一同频率的光子来的进程。受激辐射光 与外来光的频率、偏振倾向、相位及宣传倾向均一致------光被放大了。 2.简述固体激光发光质料的根基类型及职能哀求。 答:固体激光质料就基质布局可分为两大类:激光晶体和激光玻璃。激光晶体质料的基质为 晶体,即有序布局的固体;而激光玻璃质料的基质则为玻璃,即无序布局的固体。 对固体基质质料的职能哀求:①具有强的荧光辐射、高的量子效能、合意的荧光寿命和受激 发射截面;②应具有精良的静态光学匀称性;③哀求激光质料的热膨胀系数小、强度高、热 导率高、光照不变性和化学不变性要好;④激光质料还应易于制备加工。 职能哀求:A. 荧辉煌宽:荧辉煌宽斗劲窄,光泵阈值小,斗劲适合行动陆续器件;大功率, 大能量的器件,哀求荧辉煌豁达少少,云云能够减小自振,增补储能。 8 B. 荧光寿命:对付小阈值的能量,哀求小的荧光寿命;对付巨脉冲的激光器,哀求较大荧 光寿命。 荧光量子效能,能态转换效能,激光带宽度,汲取系数。这些值都哀求大少少,利于充塞的 应用能量。 振荡波长:哀求要短 ,淘汰阈值能量,更容易的出现振荡。 E. 内部损耗:要小,无光汲取。 F .热光系数:要小,它呈现质料的热不变性。 G. 物化职能:优良的物理化学职能,如热膨胀系数小,弹性模量要大,热导率要高,化学 健态和布局不变 H. 能级布局:四能级优于三能级,愈加容易的设立修设亚稳态和终态 的粒子数反转。 I. 质料长度:为了赶上临界振荡所需求的最小反转粒子数,质料要有足够的长度 3.简述发光质料的劳动道理。 答:半导体发光机制:当正在 PN 结上加以一个外加的正向电压时,原有的平衡被突破,漂移 电流淘汰,扩散电流增补,PN 结势垒变低,耗尽区变窄,新的载流子就会通过扩散大批注 入到耗尽区中,这些载流子正在耗尽区中互相复应时,众余能量以光子样式辐射,出现发光。 4.对发光质料发光波长起决议感化的因数是什么? 答: 5.简述石英光纤的职能及通常制备手腕。 答:职能:光损耗与传输带宽。 制备手腕:准化学气相重积法 MCVD,气相外延重积法 OVD,气相轴向重积法 VAD 6.简述透后导电薄膜的用处及根基哀求。 答: 透后导电薄膜是兼备透光性和导电性的一类出格薄膜。 行动透后导电薄膜的根基前提是: ①外观电阻低;②透光率高;③面积大、重量轻;④易加工、耐报复。 用处:应用透后导电薄膜的电子部件有摄像管、场致发光显示板、飞机汽车窗玻璃的防雾和 9 防结冰安装等。平凡运用于电子影相、显示质料、防静电、热反射、光纪录、磁纪录等范围。 第八章 磁性质料 1.强磁性质料与弱磁性质料的根蒂区别是什么? 答:磁化率的巨细和符号。 2.什么是尖晶石铁氧体的正分和非正分散局?影响离子分散的成分有哪些? 答: 铁氧体: 铁和其他一种或众种合意的金属元素的复合氧化物。 尖晶石布局通式为 AB2O4, 个中 A 为 Mn2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、 Cu2+、Mg2+、Cd2+、Fe2+等,B 为 Fe3+。 影响金属离子分散的成分:(1)内因(2)外因:温度、应力、氛围。影响内能的成分 ①离子键; ②离子尺寸; ③晶场影响; ④共价键的空间配位性, 以上各类成分是同时起感化, 金属离子结果何如分散,应试虑各类成分的归纳结果。 3.什么是软磁质料与永磁质料?斗劲它们磁滞回线的特质。 答:矫顽场小的物质,称为软磁质料, 或许正在小的磁场中实行磁化或消磁。磁导率大,矫 顽力小,磁滞损耗低,磁滞回线呈悠长条形。 永磁质料:质料被外磁场磁化自此,去掉外磁场仍旧仍旧着较强的剩磁的磁性质料。 退磁弧线:磁滞回线位于第二象限的部门。磁能积:退磁弧线上每一点的 B 和 H 的乘积。 4.斗劲金属合金软磁质料和铁氧体软磁质料的职能。 答: 10