【2017年整理】固体物理历年试卷.docVIP

jiu2001级物理专业《固体物理学》毕业补考试卷一、（40分）请简要回答下列问题：实际的晶体结构与空间点阵之间有何关系？什么是晶体的对称性？晶体的基本宏观对称要素有哪些？晶体的典型结合方式有哪几种？ 由N个原胞所组成的复式三维晶格，每个原胞内有r个原子，试问晶格振动时其波矢的取值数和模式的取值数各为多少？请写出Bloch电子的波函数表达式并说明其物理意义。晶体中的线缺陷之主要类型有哪些？什么是电子的有效质量？有何物理意义？什么是空穴？其质量和电荷各为多少？二、（10分）已知某晶体具有体心立方结构，试求其几何结构因子，并讨论其衍射消光规律。三、（12分）已知某二维晶体具有正方结构，其晶格常数为a，试画出该晶格的前三个布里渊区。四、（12分）已知某一价金属由N个原子组成，试按Sommerfeld模型求其能态密度g(E)，并求T=0K时电子系统的费米能量EF。五、（16分）试由紧束缚模型的结果，导出简立方结构晶体S电子的能谱，并求：能带的宽度；k态电子的速度；能带底部附近电子的有效质量。六、（10分）试简要说明导体、半导体和绝缘体的能带结构特点，并画出能带结构示意图。2002级电技专业《固体与半导体物理学》期末试卷A（24分）名词解释：晶胞和原胞；声学波和光学波；布洛赫定理；有效质量；回旋共振；简并半导体；（24分）简要回答：试简要说明元素半导体Si的晶体结构和能带结构特点；什么是晶体的对称性？描述晶体宏观对称性的基本对称要素有哪些？什么是费密能量？为什么说在半导体物理中费密能级尤为重要？导体、半导体和绝绝缘体有何本质区别？试分别画出其能带结构示意图。试简要说明n半导体中费密能级与杂质浓度和温度的关系。半导体中非平衡载流子复合的主要机制有哪些？（14分）已知某晶体的基矢为： 试求：倒格子基矢和倒格子原胞体积；晶面（210）的面间距；以前两个基矢构成二维晶格，试画出其第一、二、三布区。（10分）已知某金属晶体由N个二价原子组成，试求其能态密度表达式，并求T=0K时该金属的费密能量和每个电子的平均能量。（8分）某一维晶体原子间互作用势为：式中a为晶格周期，试按近自由电子模型求其第一和第二禁带的宽度。（10分）设晶格常数为a的一维晶格，导带极小值附近能量和价带极大值附近能量分别的为：和式中为常数，为电子的惯性质量。试求：禁带宽度；导带底电子有效质量；价带顶电子有效质量；价带电子跃迁到导带底时准动量的变化。（10分）已知p型半导体中受主浓度为NA，试由热平衡态下载流子浓度表达式和半导体的电中性条件，求半导体处于饱和区时的费密能级位置和载流子浓度。2002级电技专业《固体与半导体物理学》期末试卷B（40分）请简要回答：什么是空间点阵？空间点阵和晶体结构间有何关系？什么是晶体的对称性？试画出三次旋转反演轴的投影图并给出其等效对称要素。什么是格波？什么是声子？晶格振动时格波的波矢取值数和模式取值数各为多少?在周期场中运动的电子其波函数和能谱各有何特点？什么是位错？其主要类型是什么？各有何特点？元素半导体Ge的晶体结构和能带结构各有何特点？什么是施主？杂质半导体中施主能级一般位于何处？试画出能带结构示意图。半导体和导体的导电机构有何不同？（8分）试证明面心立方的倒格子为体心立方。（10分）若一晶体中任意两原子的相互作用能可以表示为：式中a、b为与晶体结构有关的常数，试求：平衡间距；晶体的结合能。（10分）试讨论由N个原子组成的一维原子链的晶格振动，并求其色散关系和模式密度（即频率分布函数）。（12分）由紧束缚模型，求二维正方格子的s电子能谱，并求：能带宽度；K态电子速度；带底和带顶电子有效质量。（10分）已知n型半导体中受主浓度为ND，试由热平衡态下载流子浓度表达式和半导体的电中性条件，求半导体处于饱和区时的费密能级位置和载流子浓度。（10分）300K时，Ge的本征电阻率为47，如电子和空穴迁移率分别为3900和1900，试求本征Ge的载流子的浓度。贵州大学 2003年研究生入学考试试题（30分）请简要回答下列问题：（1）什么是原胞？什么是晶胞？两者有何区别和联系？（2）什么是晶体的对称性？晶体按其对称性是如何分类的？（3）晶体的主要结合类型有哪些？（4）什么是格波？什么是声子？声子的能量和动量为何值？（5）什么是晶体缺陷？晶体中热缺陷的主要类型有哪些？2、（8分）试证明在晶体中不存在5次旋转轴的对称性。3、（12分）某晶体具有面心立方结构，试写出具有对称性特征的一组原胞基矢，并求其倒格子基矢，原胞体积和中心布里渊区体积。4、（10分）已知某晶体具有金刚石结构，试说明其所属晶系和布喇菲格子类型，并讨论该晶体衍射时的消光规律。5、（10分）某一价金属由N个原胞组成，试求T=0K时该的费密能量和电子的平均能量。6、（10分）试分析周期场中运动的电