材料物理复习提纲

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1、1.离子键物质的导电性一般不好的原因：因为电荷的流动需要通过离子的移动来实现,而这些离子的尺寸通常很大，不像电子那样容易移动。2.为什么陶瓷材料受碰撞时易碎？为什么可以作为绝缘材料？答：由于共价键的结合力非常强，以这种方式结合的材料常常塑性很差，而且导电性和导热性都不好。因为当电子发生移动时，首先要使共价键断开，而这又需要在很高的温度或电压下才能发现。许多陶瓷、半导体和高分子的结合方式属于部分或全部的共价键。3.晶体定义：物质是由原子、分子或离子组成的。当这些微观粒子在三维空间按一定的规则进行排列，形成空间点阵结构时，就形成了晶体。因此，具有空间点阵

2、结构的固体就叫晶体。非晶体定义：又称无定形体内部原子或分壬的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体称为非晶体。准晶的定义：准晶是一种介于晶体和非晶体Z间的固体。准晶具有完全有序的结构，然而又不具有錘所应有的平移对称性，因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性。液品的定义：在品体和液体之间，存在着一些中间状态，其中之--就是液晶，具有液体的流动性，又具有晶体的某些各向异性。4.液晶的分类：按形成条件分两种热致液晶、溶致液晶；按结构分三种：近晶相液晶、向列相液晶、胆當相液晶5.通过电子衍射的学习，电子显微镜可以分为两类：TEM和SEM6.XRD、ED、ND各自优缺

3、点：XRD最佳准确测泄晶胞参数，简易高效，得到宏观半均信息，但是细节尤其是轻原子不能准确确定；ED在微区细节上占优势，可以测得没一点晶体取向（鉴别物相，以及局部晶体完整性信息），但是晶胞参数等定量不能作为标准;ND的优势是确定轻原子、同位素和磁性原子，细节信息功能强，但是晶胞参数不能准确获得，使用不方便。7.STM/AFM的两种主要工作模式：恒高度法和恒电流法；恒高度法：沿试样表血移动金属针，通过测定隧道电流的变化可以获得有关试样表面起伏的信息。恒电流法：使隧道电流保持一致，而上下移动金属针。这一与金属针的高低位置相对应的平面即可表示试样表面的凹凸状

4、态。8.金属导电机制中，三种导电性理论的主要特征？并举例说明经典自由电子论的局限性答：从连续能量分布的价电子在均匀势场中的运动，到不连续能量分布的价电子在均匀势场中的运动，再到不连续能量分布的价电子在周期性势场中的运动，分别是经典自由电子论、量子自由电子轮、能带理论。经典自由电子理论忽略电子之间的排斥作用和正离子点阵周期场的作用。例如，经典自由电子论无法解释一价金属和二价金属的导电问题。按照自由电子的概念，二价金属的价电子比一价金属多，似乎二价金属的导电性比一价金属好。但是，实际情况却是一价金属的导电性比二价金属好。9.导体、半导体、绝缘体能带结构图

5、：导体（金属）绝缘体半満带（导带）空导体①半满带②满带与空带重叠・••电子在同能带中各能扱间跃迁容易・・・导电■空带・b禁带％大满带耳=几~十几eV禁带％大•:电子难跃迁--M*半导体EgW2eV荼带巴小T曼热澈发，电子易跃迁到空带，使两者椰变导带・•.有専电能另了1.本征半导体和非木征半导体的主要区别：载流子数量：木征半导体屮的电子载流子和空穴载流子的数量相等，而非本征半导体中的电子载流子和空穴载流子的数量是不相等的。多子与少子：非本征半导体中的由于杂质原子而形成的载流子称为多数载流子，虽然掺入的杂质原子的数量与半导体原子数量相比只是少数。而本征半

6、导体中由于热激发等产生的载流子称为少数载流子。本征半导体能带特征：价带全满、导带全空、禁带屮无能级；N型半导体能带特征：电子是多数载流子；空穴是少数载流子；P型半导体能带特征：电子使少数载流子；空穴是多数载流子2.为何Ge,si半导体中，si应用更广泛？错的禁带宽度（0.67eV）只有硅的禁带宽度（l.lleV）的大约一半，所以硅的电阻率比错大，而且在较宽的禁带中能够更加有效地设置杂质能级，所以后来硅半导体逐渐取代了错半导体。硅取代错的另一个主要原因是在硅的表面能够形成一层极薄的SiO2绝缘膜，从而能够制备MOS型三极管。3.N、p型半导体如何形成？

7、在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素），形成杂质半导体，可使其导电性能大大增强。掺杂后自由电子数日大量增加，自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式，成为N型半导体。掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，成为P型半导体。4.半导体电导率随温度和掺杂浓度的变化关系：从图中可分为三个温区1）温度比较低时：随着温度的下降而不断减小。2）川等温度区间内，电导率也随着温度的升高而出现了一段下降的情形3）当温度进一步升高，电导率也随着温度的上升而迅速增加。OL度电导率同时受载流子浓度（杂质浓度）和迁移率的影响，因而电阻率和杂质浓度不是线

8、性关系。杂质浓度增高吋，曲线严重偏离直线，主要原因：杂质在室温下不能完全电离;迁移率随杂质浓度的增加而显箸下