《电子功能材料与元器件精品教学课件》（吉林大学）[电子功能材料与元器件][考点及答案][

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1、概念1•超晶格部分1）超晶格2）组分超晶格3）掺杂超晶格2.压电效应3.逆压屯效应4正压电效应5.1）接触电势2）温差电势6•迈斯纳效应7.物理磁阻效应8•几何磁阻效应9.内光电效应10.外光电效应11.数值口径12相对湿度13.湿滞回差14.霍尔效应15.热电效应16.热湿电效应17.湿滞特性第一章：1.形状记忆合金为什么具有形状记忆的功能？答：马氏体相变过程如图。将形状记忆合金从高温母相（a）冷却，在低于室温附近的某一温度时，母相（a）变为马氏体相（b）,这时的马氏体是由晶体结构相同，结晶方向不同的复数同系晶体构成，同母相相比，各同系晶体都发

2、生了微小变形，但形成同系晶体时避免相互之间形变，从而保证在外形上没有改变。马氏体相中的A面和B面在足够小的力下即能移位，所以马氏体相材料柔软，易变形，在外力作用下，马氏体向着外力择优的方向变形为变形马氏体相（c）。此材料在加温时，又能返回母相（a）,从而恢复形状，马氏体相（b）在温度高于一定程度逆相变点Af吋也能返冋高温母相。一般来说，高温母相只有温度冷却到马氏体相变温度Ms以下时，才开始向马氏体相转变，但在外力作用下，即使温度高于逆相变点（Af）,也能形成马氏体相，但此时仅能形成择优方向的变形马氏体，由于在温度高于（Af）时，马氏体相能量不稳定

3、，除去电荷后立即能恢复到母相（a）o综上可知，形状记忆合金具有形状记忆功能。2.分析说明温度变化对高纯的Cu,Si及（Cu-AI-Ti-Ni）形状记忆合金电阻率（p）的影响1）Cu（金属）：温度升高散射作用增大，电阻率（p）升高；温度下降散射作用减小，电阻率（p）下降；2）Si（半导体）：温度升高晶格散射加剧会使“减小，但激发产生的载流子增多，使p减小占优势，从而使宏观电阻率p减小，使Si呈现负温度特性。3）（Cu・AI・Ti・Ni）形状记忆合金：O51—-23O5卩V7yOO1—①母相立方晶体，晶格畸变小，散射作用弱，p小，马氏体相为斜方晶体，

4、晶格畸变大，散射作用大，P大。②相变过程中，混合相看哪相比例大。③温度升高,散射作用大，p增大；温度下降，散射作用小，p减小；④实线（降温过程）：母相（高温）TMs:T减小，p减小；MsTMf:立方T斜方变化，T减小，p增大；MfT马氏体：T减小，p减小。虚线（升温过程）：马氏体-»As:T升高，p增大。AsTAf:斜方T立方变化，T升高，p减小；Af~>母相：T升高,p升高3•超导体处于超导态时应具备哪些特征？如何理解超导体的“零电阻〃？特征：1）零屯阻效应（TvTc,RTO）2）迈斯纳效应（TvTc,B=0）3）临界磁场效应（TvTc,H>H

5、c超导态破坏）4）临界电流效应（TvTc,卜lc超导态破坏）"零电阻〃：1)T

6、9)六个实验基础，明确六个实验事实，针对六个实验事实，用两个模型：海望••焦克模型，丹尼尔斯模型进行解释，同时需要掌握这两种模型能解释哪类实验。•PTC效应的实验基础：(1)材料的电导率与施主杂质含量间呈倒u字形变化关系(2)不掺杂BaTiO3陶瓷在述原气氛中烧结，不具有PTC效应(3)只有在氧化气氛屮烧结才呈现PTC效应(4)降温速率越慢，PTC效应越明显(5)BaTiO3单晶不呈现PTC效应，只有多晶陶瓷才具有PTC效应(6)PTC效应还与外加电压的大小及频率有明显的依赖关系•海望焦克模型及其局限性P70p73海望焦克模型基本观点：(1)在N

7、型多晶BaTiO3半导体陶瓷材料的晶粒边界存在一个由受主表面态引起的势垒层，其厚度约为晶粒粒径的1/50o(1)晶界势垒的高度与材料的相对介电系数成反比。(2)铁电补偿是决定PTC效应的另一重要因素。海望■焦克模型的局限性：(1)PTC效应只出现在施主掺杂的N型BaTiO3材料中。而用还原法制备的N型材料中无PTC效应。(2)PTC效应的大小与降温过程密切相关。(3)室温电导率与施主含量呈〃n〃形关系。•丹尼尔斯模型要点及其解释的实验事实P73丹尼尔斯模型的要点：降温过程中在晶界处产生领空位VBa,不断向晶粒内扩散以致在晶粒表面由于重掺杂而产生高

8、阻利用丹尼尔斯模型解释BaTiO3半导体陶瓷PTC效应的有关现象(1)还原法制备的N型BaTiO3半导体陶瓷不产牛PTC效应(2)PTC