临界电流：
通过超导体的电流超过一定值IC时，超导态被破坏
临界电流密度：
临街电流IC除以超导部分的截面积
影响JC的主要因素：
磁通蠕动磁通钉扎晶内缺陷晶间弱连接
超导态时低于临界值，临界值越高越有利于超导
5、穿透深度处于超导态的物质，外加磁场无法穿透其内部，是由于表面感生一个分布和大小刚好是其内部磁通为零的抗磁超导电流，它沿超导体的表面层流动，将其内部磁屏蔽起来,屏蔽电流流过的所谓表面，其实是一极薄的表面层。
样品的边界上，磁通密度不会突降为零，是渐变为零
6、屏蔽电流流过的表面层厚度称为穿透深度，也是外加磁场的磁通能传入的深度
取决于纯度和外加磁场
7、相干长度配成对的两个电子间的相互作用大小，与之间距离的长远有关，距离远了，就不会发生作用，这个距离的极限称为相干长度
8、同位素效应：
同位素的原子量越小，Tc越高的现象称为同位素效应。
同位素的差别主要在于原子核的质量
9、电阻产生的原因，载流子在导体中传输受到声子，杂质，缺陷的散射。
杂质，缺陷可减小到没有，但晶格震动不能消失，所以导体总有电阻，但在超导体中，电子与声子作用后由于另一电子作用，产生的结果是两个电子件的吸引力，而不是声子对电子的散射。
所以电子对在晶体中传输时，不受到声子的散射，故没有电阻，这就是零电阻的原因。
10、BSC理论：
超导电性源于固体电子的配对，而电子配对的相互吸引做永远与电子和晶格的作用，即交换虚声子；配对发生在自旋相反、动量为零的电子间，即动量凝聚。
电子对在晶体中传输时，电阻为零。
11、约瑟夫效应当两块超导体之间的绝缘层薄至接近原子尺寸时，超导电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流，即超导体-绝缘体-超导体这样的超导结具有超导电性
12、超导材料的分类
元素性超导材料临界超导温度与临界磁场强度很低，不具有实用价值，而只限于固体物理，超导理论等科研领域合金超导材料机械强度高、应变应力小，临界磁场强度高、易于生产且成本低
合金超导材料机械强度高应力应变小临街磁场强度高易于生产成本低
化合物超导材料制备方法1表面扩散法2复合加工法3原位法和粉末法
陶瓷超导材料高温超导体
CH5
1、半导体材料的电阻率对其所含杂质质量是非常敏感的
2、本证半导体的电阻率随温度升高而下降
3、掺杂半导体电阻率在不同温度区域内有不同的温度系数
杂质区有负温度系数，载流子由杂志店里提供，载流子迁移率随温度升高而增大，随温度上升电阻率下降
饱和区杂志全部电离，晶格震动散射作用增强，迁移率随温度升高而降低，电阻率随温度升高而增大
本征区电阻率随温度增加急剧下降，本征载流子大量产生
4、PN结P型半导体和N型半导体相互接触到某一程度时，会形成一个结pn具有整流特性，因为形成pn结后，载流子浓度差引起扩散，扩散产生电场，电场阻止扩散，扩散和漂移到达平衡时，形成稳定的势垒区，具有单向导电性
5、半导体效应1、光电导效应光照射到半导体材料上时，半导体中产生新的电子或空穴，使半导体电阻率发生改变的现象2、光生伏特效应当具有能量hv的光照射在半导体材料上时，材料内产生电子空穴对，若这种现象正好发生在PN结上时，由于电器向N区、空穴像P区流动，结果使N区带负电荷，P区带正电荷3、体效应在某种条件下，单晶体内产生微波震荡现象
6、半导体分类元素半导体化合物半导体
非晶态半导体材料非晶态材料中有一些在常态下是绝缘体或高阻体，当他们在外界条件（如电场、光温度等）作用达到一定程度时，呈现半导体性能，这种材料被称为非晶态半导体材料
纳米材料不同于晶体材料又不同于同类非晶材料，具有全新概念的人工功能材料。
是有占体积百分比约50%的细微颗粒（颗粒本身可以是晶态或非晶态的）所组成。
颗粒之间构成完全无序的界面区，界面去占有材料一半的体积。
具有一系列引人注目的低维特性。
有机半导体材料大体分为两大类，其电阻率随温度大致按下面规律变化1、分子结构中具有碳原子的
电子的芳香族化合物在真空中加热失去氧原子时，p变大，△E（激活能）变大说明其导电机构发生了变化，表明了氧原子在有机半导体中起类似无机半导体中杂质的作用2、称为电荷转移络合物的化合物物质
以碳原子为主体的有机材料和某些元素混合在一起时，就发生电荷的转移，形成与基质材料不同的电学性质
在有机材料中引入置换基时也产生电荷移动现象把两种置换基混合起来，可以形成络合物材料
生物半导体利用生物体内一种蛋白质，实验表明他有开关功能和记忆功能，不仅对生物计算机而且对人造细胞和人造器官的研究开辟了新的途径
7、半导体材料的主要晶体结构类型
金刚石结构复式结构有两个晶格相同的面心立方晶胞套构而成，彼此沿立方体对角线方向相对位移，位移长度是其对角线长度的1/4正四面体共价键配位数4键角109.28具有较高的对称性一个晶胞和18个原子相关联点阵常熟面密度和面距离原子线密度
闪锌矿结构（立方硫化锌结构）类似于金刚石结构，重要的
-
族化合物大多是属于这种结构与金刚石结构相比较相同点原子排列阵点配位数正四面体共价键相异点原子之间键合的电子云分布不对称及晶体结构不存在对称中心，这两种不对称性通常称为化合物的极性，这种源自点和分布的不对称性称为极化现象。
结果在键合方向上产生极性
纤锌矿（六方硫化锌结构）
8、取向效应—各向异性
解理与碎裂解理晶体受到外力作用而自然断裂，解理面：
解理的晶面，面间距越大，键作用越弱，晶面越容易成为解理面
腐蚀性对于非选择性腐蚀剂，各向同速；但对于选择幸腐蚀剂，各向易速。
价键密度越小，即键合能力越差的，其被腐蚀速率越大
单晶生长速度生长与腐蚀是逆生长，腐蚀快的生长就慢，腐蚀慢的生长就快。
面间距大的结合力小，容易被腐蚀，不易生长；面间距小的结合力大，难以腐蚀，容易生长，因此腐蚀速度受面间距小的因素主控；生长速率受面间距大的因素主控
表面氧化速率原子面密度大的晶面提供的悬挂键数目也多，氧化速率就大些，当然，氧化速率与温度，氧化剂分压强等因素也有很大关系
扩散特性扩散是杂质在晶体中的基本行为，除了杂志在晶体中的扩散系数，扩散温度有关外，还与晶向有关
9、半导体钝化膜的结构
1二氧化硅膜
1、结构晶体结构硅氧桥结构SI-O是离子键也是共价键
无定形玻璃无规则的三维网络结构
2、石英玻璃中的杂质氧原子比硅原子更自由，易产生氧空穴可取代硅形成网络的阳离子原子半径与硅相近，取代硅后造成氧原子空位或过剩以间隙式进入起调整网络作用的阳离子半径较大的离子进入二氧化硅网络中，把氧原子交给网络，增加了非饱和键联氧原子数，引起性质变化石英玻璃中的水二氧化硅对水有强亲和力，因此存在很大缺陷
3、氧化层表面通常应聚光检查：
玷污、白雾、亮点、颗粒、划伤、滑移
4、二氧化硅的应力取决于淀积温度，淀积速率，退火温度，掺杂浓度，水的含量
和膜的多孔性
5、腐蚀速率取决于淀积温度，退火变化过程和掺杂浓度
2氮化硅膜
晶体是六方晶系，但半导体工艺制备的膜大多数是无定形的强度高，致密性能好，疏水性好，化学稳定性好，抗NA+能力最优，但与SI的匹配不如SI-SIO2氮化硅具有很高的张力
氮化硅的淀积常压700-900摄氏度3SIH4+4NH3----SI3N4+2H2
低压700-8003SICL2H2+4NH3----SI3N4+6HCL+6H2
1000-1100将硅暴露在氨气气氛下的热生长氮化硅，膜中含有氧，而且很薄
3三氧化二铝膜
优点：
密度大，对NA+离子阻挡能力强抗辐射能力强介电常数为二氧化硅的二倍，
淀积温度低
缺点：
不能媳妇NA+，生长三氧化二铝之前的硅片玷污的NA+造成器件性能不稳定
10、系统：
指选定的研究对象，除了系统之外的一切物质都叫环境。
为研究方便，可设想把选定物质的一部分从周围环境中划分出去，作为研究对象，称为系统，系统也叫做体系或者物系
相：
制体系中一切具有相同物理性质和化学组成的均匀部分，相与相之间有明显界限，固相，液相，气相一种结构就是一种相
组元数：
组分（系统中存在的化学物质）原始物质数---单质或者化合物的总数目组元数----最少原始物质数（组成系统中单质或化合物的元素数）
自由度：
是指一个平衡体系的独立可变因素的数目，又称独立变量。
表示在一定范围内，可以任意改变而不致引起旧相消失或新相出现的可变因素。
通常这些独立变量取温度、压力、和体系中组员的浓度对于单组元体系，自由度为2的称为双变体系自由度为1的称为单变体系自由度为零的称为零变体系在不改变平衡体系的相的性质和数量条件下能独立变化的变量称为自由度
相变过程：
在一个热力学体系中，当不同相之间相互接触时，若发生物质从一相迁移至另一相的过程，此过程则被称为相变过程
相平衡：
在相变过程中，当宏观上物质的迁移停止时，称为相平衡。
在等温等压下，系统达到相平衡的条件是吉布斯自由能为极小，对于多组元复合相体系中不管是多少种物质和多少相组成，在定温等压下，各相平衡的条件是任何一种物质在含有该物质的各个相中化学势应相等总之，两相要能平衡共存必须满足以下条件各相温度相等，否则会有热的传递现象发生，破坏平衡各相压力相等，否则会有功的传递现象发生，破坏平衡各相摩尔自由能相等，否则会有物质聪一相转移到另一相，破坏平衡
相律：
平衡体系中自由度数与独立组元数和相数之间的关系式，称为相律。
相图：
用几何图形来描述条件变化时状态改变的情形，这种图形叫相图
合金相图的建立：
配置系列成分的合金，测出每种合金的冷却曲线，找出临界点温度，画出温度成分坐标系，在合金成分垂线上标出临界点温度，把具有相同意义的点连接成线，标明各区域内存在的相
观察相图的方法：
看图中点、线、面所代表的状态，分析其中有多少个相和变量，看条件变化时体系状态将发生什么变化
11、拉乌尔定律在等温等压下的稀溶液中，溶剂的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压乘以溶剂的摩尔分数
12、锗硅的化学提纯：
锗：
1富集二氧化锗2获得粗制的四氯化锗①GEO2+4HCL---GECL4+2H2O②GE+O2---GEO2GEO2+NA2CO3---NA2GEO2+CO2NA2GEO3+6HCL---GECL4+2NACL+3H2O③NA2GEO3+MGCL2---MGGEO3+2NACLMGGEO3+6HCL---GECL4+MGCL2+3H2O④GE+2CL2---GECL43提纯GECL4蒸馏或精馏4水解GECL4+4H2O---GE（OH）4+4HCL
GE（OH）4---GEO2+2H2O5氢气还原GEO2+2H2---GE+2H2O
硅：
粉碎后的硅铁依次用盐酸、王水、HF+H2SO4混合处理，使大部分杂质溶解，纯度可达99.9%把硅粉制成含硅中间化合物，对中间物进行化学提纯后再经分解还原变成高纯多晶硅1四氯化硅氢还原法SI+2CL2---SICL4蒸馏SICL4SICL4+2H2---SI+4HCL2SIHCL3氢还原法SI+3HCL---SIHCL+H2蒸馏SIHCL3还原SIHCL3+H2---SI+3HCL3硅烷SIH4热分解法SIH4的合成2MG+SI---MG2SIMG2SI+4HCL---SIH4+2MGCL2MG2SI+4NH4CL---SIH4+2MGCL2+4NH3SIH4提纯：
低温精馏，出去H2O、NH3；吸附提纯；预热分解氢化物在360以下分解
13、三中工艺的比较：
1原材料性质：
四氯化硅无色透明液体，具有刺激性气味，易水解挥发气化三氯氢硅无色透明液体，空气中会发烟，极易水解，易溶于有机溶剂，有刺激性气味2各工艺优缺点SICL4：
生产过程稳定安全，沉积速率慢，产率低，H2耗大，还原温度高SIHCL3：
易还原，沉积速率快，效率高，生产周期短，但SIHCL3雨水会放出HCL腐蚀设备SIH4：
反应温度低，不用还原剂，提纯容易，纯度高，产率高，须注意安全，生产中使用大量冷媒
14、砷和镓的提纯：
砷：
含砷矿-----AS2O3----粗AS1升华法真空中固态AS加热时可具有很高的蒸汽压2铅熔池法PB+AS---铅砷合金再升华一到两次去PB----纯AS3蒸馏ASCL3利用沸点差异去掉SB可达到6个9H2流升华法与H2生成H2S、H2SE、H2TE等去除5砷烷热分解法6电解提纯AS
镓：
工艺过程：
1净化电解液2精炼镓阳极：
GA-3e+4OH----GAO2-+2H2O阴极：
GAO2-+2H2O+3e---GA+4OH-
15、物理提纯
2、硅锗的体单晶生长直拉法
1、外延生长：
在具有一定结晶取向的原有晶体（衬底）上延伸出并按一定晶向生长膜层的方法从装置上分：
开管外延、闭管外延从衬底上分：
同质外延、异质外延以物态转换分：
气相外延液相外延、分子束外延、化学束外延、金属有机化学汽相沉寂、固相外延、真空外延
2、气相外延基本过程：
1歧化反应（一部分氧化一部分还原）2还原反应：
特点可逆反应，可在原位进行进行汽相腐蚀，反应物分压易于控制；外延生长和掺杂均匀，可进行大批量生产，反应速率好。
局限性：
须在高温下生长3热解反应：
特点反应不可逆，反应物可选择性强，能在较低温度和惰性气氛下生长，对衬底表面条件要求不高，外延和参咋均匀可进行批量生产，反应速率好在实现异质外延方面具有长足的优越性。
局限性易在气相中成核，反应纯度有待提高，外延层内在质量一般不如还原法好。
气态反应物，特别是金属有机化合物的纯度成本安全使用，是当前热解法存在的主要问题。
3、影响外延生长的实验参数：
温度，对动力学控制有很明显的影响；气体流速，总气流十分缓慢，总气流进一步增强，总气流再增强；衬底结晶学方向对表面反映动力学过程（如吸附，反应和解吸）产生强烈的影响，衬底晶向不同时其原子排布和密度不同，对于非中心对称的化合物半导体材料，即使原子密度相同，但其极性也影响其化学活性；反应器的几何形状、衬底的相对位置
4、
CH6
1.光电子材料:
具有电子和光子的产生,转换和传输功能的材料.分为激光材料光电探测器材料光学功能材料光纤材料光电显示材料
2.激光材料:
[能产生激光的凝聚态介质]包括无机晶体和玻璃、半导体材料、有机染料等
激光技术为光电子技术提供高亮度,高单色性,搞方向性的相干光源.
3.光电探测器材料:
具有光-电和电-光转换功能的材料.
功能有两种:
光信号转变为电信号进行放大检测和处理;光信号通过吸收转变为热能,通过热电,热释电火光电化学反应等方式在转换成电信号从而实现探测.
4.光学功能材料:
在外场（力、声、热、电、磁和光）作用下光学性质发生变化从而具有光的开关、调制、隔离、偏振变频等功能的材料
主要应用于激光频率转换，改善激光频率的脉宽、模式和多种光学信息处理等方面
5.光纤材料:
广以波导方式传输的纤维状光学介质材料.
6.光电显示材料,无存储材料,光电集成材料,光电转换材料.
7.荧光:
原子,离子或分子通过一次或多次自发跃迁而产生的光发射现象.[无机材料中余辉很短的发光]
磷光:
如果过程设计了亚稳态,即在发射之前电子获得额外能量从而亚稳态回到激光态,然后再跃迁到基态而发的光.【有机普遍】
激光器基质材料
8.激光特点：
极高光子简并度，性能优异（能量集中，亮度高，单色性，相干性，方向性好，可调谐，传递信息容量大），受激辐射（普通光源自发辐射）
9.激光材料实质上是具有适当的能级结构可实现粒子数反转的物质。
工作物质由实现粒子数反转的激活离子和为激活离子提供一个合适晶格场的基质组成。
10.激光材料的分类：
固体，气体，液体以及半导体激光器材料。
固体激光物质具有激活离子密度大，振幅频率宽，能产生窄谱线的光脉冲等优点，具有良好的机械性能与化学稳定性，应用最多。
11.对固体基质材料性能的要求：
材料具有强的荧光辐射，高的量子效率，适当的荧光寿命和受激发射截面；具有优良的静态光学均匀性要求所含杂质颗粒气泡不熔物条纹等缺陷尽量少，保证激光方向性和效率；要求热膨胀系数小，强度
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