电子材料复习提纲05242.docx

电子材料复习提纲05242.docx

《电子材料复习提纲05242.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子材料复习提纲05242.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

电子材料复习提纲05242

2014-2015-2电子材料复习提纲

1.平衡载流子/非平衡载流子

平衡载流子：

在特定温度下，由热激发形成的载流子的产生和复合两个过程建立起动态平衡，这种情况下的载流子称为平衡载流子；

非平衡载流子：

当半导体吸收光子后，导致导带中的电子数和价带中的空穴数增加，这部分载流子称为非平衡载流子。

2.辐射性复合/非辐射性复合

辐射性复合：

导带中的电子和价带中的空穴复合时以光子的形式释放能量；

非辐射性复合：

导带中的电子和价带中的空穴复合时以声子的形式释放能量；

3.功能电子材料/结构电子材料

功能电子材料：

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；

结构电子材料：

能承受一定压力和重力，并能保持尺寸和大部分力学性质稳定的一类材料；

4.玻璃键合/氧化物键合

玻璃键合：

把厚膜导电材料中配以一定的玻璃，通过离子的相互渗透作用使它与基片表面形成健合，这种键合类型成为玻璃键合；

氧化物键合：

在厚膜浆料的配料中加入金属氧化物，通过金属氧化物与基片表面形成的键合；

5.负温度系数（NTC）热敏材料/正温度系数（PTC）热敏材料/临界温度电阻热敏材料

负温度系数（NTC）热敏材料：

电阻率随温度升高而下降的材料称为负温度系数（NTC）热敏材料；

正温度系数（PTC）热敏材料：

电阻率随温度升高而升高的材料称为正温度系数（PTC）热敏材料/临界温度电阻热敏材料；

临界温度电阻热敏材料：

具有突变电阻温度特性曲线的材料；

6.跳跃电导

跳跃电导：

电子传导时，传导的电子不进入导带，而是在禁带内的一些能级间跳跃，这种电导称为跳跃电导；

7.极化子（导电模式）

极化子（导电模式）：

是指载流子在离子晶体中慢速运动时，载流子与离子之间相互作用而产生极化，并使载流子处于半束缚状态，这种极化状态极化子，相对应的电导称极化子导电机理；

8.磁敏传感器SQUID：

是指超导量子干涉器；

9.压敏电压：

是指在厚度为1mm样品上通过1mA电流所产生的电压降，称为压敏电压；

10.能写出非化学计量化合物的缺陷方程式，并判断载流子类型

不等价取代、气氛的影响，缺陷反应方程式的写法

11.NTC半导陶瓷晶体结构

反尖晶石和半反尖晶石结构；

12.气敏半导体材料的晶界势垒模型（p404）

13.ZnO压敏陶瓷的能带结构示意图（p415）

14.BaTiO3半导陶瓷PTC效应的海望焦克模型的基本观点

在多晶BaTiO3半导陶瓷的晶粒边界存在一个由受主表面态引起的势垒层；

该势垒高度与相对介电常数成反比；

铁电补偿是决定ＰＴＣ效应的重要因素；在Ｔ<Ｔｃ时，由于电畴存在，极化电荷在垂直晶界方向产生电子通道，补偿大约５０％左右的表面电荷，材料呈低电阻；但在Ｔ>Ｔｃ时．铁电相变顺电相，极化电荷消失，材料呈高阻态．

15.金属导热的主要机制；电介质材料的热传导机理

16.影响固溶度的因素:

1.晶体结构；2.离子半径；3.电价；4.电负性。

17.晶体中常见的点缺陷和常见的电子缺陷

空位，间隙原子，取代；不等价取代，正负离子的空位，间隙原子；

18.金属与半导体的接触形式

欧姆接触，肖特基接触；

19.常见的薄膜导体材料（p73-77）

20.常见的线绕电阻材料（p78）

21.常见的薄膜电阻材料

金属氧化物膜，金属及合金膜，金属陶瓷膜；

22.常见的厚膜电阻材料

钌系厚膜电阻材料，钯银厚膜电阻；

23.厚膜电阻浆料的主要组成部分

导电相，粘结相，有机载体；

24.表征超导材料性能的基本参量

临界温度，临界磁场强度，临界电流密度；

25.半导体材料的类型

本征半导体，杂质半导体（n型，p型）；

元素半导体，化合物半导体；

晶态半导体，非晶态半导体；

26.在热平衡时，影响半导体载流子浓度积的因素

禁带宽度，有效质量，温度；

27.在光照下，半导体中电子的吸收类型

本征吸收，激子吸收，自由载流子吸收，杂质吸收，晶格振动吸收；

28.

-

族化合物半导体中起到p型和n型杂质作用的缺陷

Vx和Mi起到n型杂质的作用；Vm和Xi起到p型杂质的作用；

29.常见的压敏材料

ZnO,SiC,BaTiO3,SrTiO3

30.常见的湿度敏感材料

MCT，TiO2，V2O5；

31.常见的半导体气敏材料

SnO2，ZnO，氧化铁系气敏材料，氧化锆

32.常见的热敏材料

NTC：

Mn-Co-Fe-Ni-Cu形成的三元或四元系统，PTC：

BaTiO3,氧化钒系列

33.固溶体的分类及影响固溶度的因素

分类：

置换型固溶体，间隙型固溶体；有限固溶体，无限固溶体；

34.离子晶体的原子价控制电导

由于不等价离子的掺入而引起的电导；

35.厚膜导电材料的主要特征，影响其性能的因素

主要特征：

电阻率低，焊接性好，焊点有良好的机电完整性，与基片的粘附牢固等。

影响因素：

功能相，粘结相的优劣，以及基片本身的化学性质和表面处理。

36.薄膜导体的要求

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。

37.多层薄膜导电材料的膜层结构设计原则

通常设计成三层膜结构，底层，中间层，顶层。

底层也称粘附层，主要起粘附作用，使顶层导体膜能牢固的附着在基片上；顶层主要起导电和焊接作用。

中间层阻止两层的相互扩散和降低成本。

38.衡量电阻材料电性能的主要参数

电阻率电阻温度系数电阻电压特性电阻噪声

39.影响电阻材料电阻的因素

电阻率形状尺寸

40.为什么实际应用中将电阻材料做成箔、薄膜、厚膜和线状？

把电阻材料做成箔、薄膜、厚膜和线状，因为它的比表面积大大增加，所以引起电阻率受表面散射的部分增加，造成电阻率受温度的比例减小，因此起到两个作用：

1.减小温度系数，改善它的电阻温度特性。

2.调整电阻值。

41.为什么在实际应用中，电阻材料在成分上常用合金、合成物和氧化物？

合金：

基于在纯金属中加入杂质元素之后额外的杂质散射会造成电阻率增加，也会引起电阻温度系数下降，改善它的电阻温度特性

合成物：

在导电材料里面起到绝缘作用的绝缘材料，调整它的电阻，改善电阻温度特性。

氧化物：

具有半导体特性，半导体特性具有负的电阻温度系数，可补偿金属正温度电阻温度系数

42.金属和金属氧化物电阻材料的导电机理

金属含有大量的自由电子，当自由电子传输过程中受到来自破坏晶格完整性的因素所导致的非相干散射时产生电阻。

金属氧化物的导电机理就是半导体的导电机理，满价带的电子受温度激发变成载流子参与导电。

温度升高，载流子数目增加，电导率增加。

43.金属和金属氧化物的电阻率与温度的关系《先说导电机理》

金属：

随着温度升高，晶格热振动加剧，离子振幅加大，电阻率升高

金属氧化物：

随着温度升高，价带的电子受热激发的几率增加，所以载流子的数目在增加，电阻率降低。

44.将蒸发和溅射的金属和合金薄膜电阻材料在真空或大气中进行热处理的目的与原因

真空中进行热处理的目的：

降低电阻，电阻温度系数增大。

造成这个目的的原因是由于这些薄膜电阻在真空中进行热处理，晶格的缺陷会减少，晶粒尺寸会增长

在大气中进行热处理，由于金属和合金膜会发生表面氧化，氧化后会使得电阻增大，电阻温度系数会降低。

45.厚膜电阻材料烧结分阶段进行的原因

厚膜电阻浆料中含有导电相，粘结相和有机载体，分阶段烧结是为了分步排除有机相和形成与基体牢固粘附的致密膜层结构。

1.预烧阶段，有机载体挥发分解和燃烧2.玻璃软化前阶段，发生氧化还原反应3.烧成阶段，玻璃软化并熔融，浸润覆盖导电颗粒，促进颗粒相互接触，形成致密的厚膜与基体粘附。

4.冷却阶段，起到退火作用。

46.厚膜电阻材料制备工艺中，烧结的作用

厚膜电阻浆料中含有导电相，粘结相和有机载体，烧结是为了分步排除有机载体，导电颗粒相互连接形成致密的膜，并通过粘结剂与基体牢固粘附。

47.超导的定义

当温度低于临界温度时材料的电阻突然消失的现象

48.超导的理论基础

BCS理论：

在低温下形成了不受单个电子散射的cooper电子对，预言在金属和金属间化合物中不存在临界温度高于30k的超导材料

49.超导发展历程

从ppt自己找

50.超导的基本性质

0电阻完全的抗磁性磁通量子化

51.判断超导体的两个标准是

1.0电阻2.完全抗磁性

52.如何比较超导体与理想导体

自己书上找142~143

53.按临界温度将超导体分为哪两类

低温超导体高温超导体

54.按抗磁性又可将超导体分为哪两类

第一类超导体第二类超导体

55.Ge的能带结构及主要特征（194自己去写）

56.Si的能带结构及主要特征（194）

57.GaAs的能带结构及主要特征（202-203）

58.

-

族化合物半导体的极性对材料物理化学性质的影响（201）

1.解理性2.生长和腐蚀

59.固体激光的发光原理

受激辐射粒子数反转

60.透明导电薄膜的用途及基本要求

（301）

61.透明导电薄膜的种类与典型材料（302~303）

62.对发光材料发光波长起决定作用的因素

电子的能级结构

63.光纤制备（参考ppt）

64.光纤工作基本原理：

全发射

65.光纤的结构组成（参考ppt）

66.结合所学专业基础知识和专业知识，试说明尖晶石结构电子材料的结构-性能关系（没标准答案）

67.结合所学专业基础知识和专业知识，试说明ZnO材料的结构-性能特征及其相互关系（没标准答案）

68.结合所学专业基础知识和专业知识，试说明钙钛矿氧化物电子材料的功能特征与结构的关系（没标准答案）

69.半导体气敏材料的感应机理（404）

70.ZnO压敏材料的工作机理（415）

71.薄膜电阻的常用制备方法及优缺点

72.常用的软磁铁氧体材料有哪些？

73.尖晶石铁氧体中金属离子的分布通式？

正尖晶石、反尖晶石和混合尖晶石（半尖晶石）？

（321第四段）

74.六角晶系软磁铁氧体的结构通式与晶体结构特点

75.软磁材料的性能特点

76.影响尖晶石铁氧体中金属离子在A、B位分布的因素有哪些？

77.尖晶石铁氧体的正分和非正分结构？

78.强磁性材料和弱磁性材料的根本区别是什么？

79.软磁材料和硬磁材料？

比较它们磁滞回线的特点？

80.根据材料的磁化率的大小和符号可以把磁性物质分为哪几类？

81.具有铁磁性的元素有哪些？

82.自发磁化

83.磁畴