电子材料复习题(广海).docVIP

3．请解释肖特基节的形成和肖特基节的单向导电性（可作图辅助解释）。 半导体的逸出功一般比金属的小，故当金属与半导体（以N型为例）接触时,电子就从半导体流入金属，在半导体表面层内形成一个由带正电不可移动的杂质离子组成的空间电荷区 。在此区中存在一个由半导体指向金属的电场，犹如筑起了一座高墙，阻止半导体中的电子继续流入金属。 势垒高度随外加电压变化。当金属接正电压时,空间电荷区中的电场减小,势垒降低，载流子容易通过；反之势垒升高，载流子不易通过。因此肖特基结具有单向导电的整流特性。 什么叫金属和半导体之间的欧姆接触，如何形成欧姆接触？请作图辅助说明。 欧姆接触是半导体设备上具有线性并且对称的电流-电压特性曲线 (I-V curve) 的区域。 接触金属和半导体具有不同的工函数，分别记为φM和φS。 当两种材料相接触时，电子将会从低工函(高Fermi level)一边流向另一边直到费米能级相平衡。从而，低工函(高Fermi level)的材料将带有少量正电荷而高工函(低Fermi level)材料则会变得具有少量电负性。 5．何谓珀尔帖效应，解释利用珀尔帖效应制成的热电制冷器原理。 用导体连接两块不同的金属,接通直流电,则一个接点处温度降低，另一个接点处温度升高。若将电源反接，则接点处的温度相反变化。这一现象称为珀耳帖效应，又称热-电效应。 接通电源后，上接点附近产生电子-空穴对,内能减小,温度降低,向外界吸热,称为冷端。另一端因电子-空穴对复合，内能增加，温度升高，并向环境放热，称为热端。 9．请解释雪崩击穿和齐纳击穿。 对于PN结(PN Junction) 随着方向电压的增大,阻挡层内部电场增加,阻挡层中的载流子的漂流速度相应加快,致使动能加大.当方向电压增大到一定数值时,载流子获得的动能足以把束缚在共价键中的价电子碰撞出来,产生自由电子-空穴对.新产生的载流子在电场作用下再去碰撞其他中性原子,又产生的自由电子空穴对.如此连锁反应使得阻挡层中的载流子的数量急剧增加,因而流过PN结的反向电流就急剧增大.因增长速度极快,象雪崩一样,所以这种碰撞电离称为雪崩击穿. 在高掺杂的情况下，因耗尽层宽度很小，不大的反向电压就可在耗尽层形成很强的电场，而直接破坏共价键，使价电子脱离共价键束缚，产生电子—空穴对，致使电流急剧增大，这种击穿称为齐纳击穿。 10．解释增强型MOS场效应管的工作原理。 先看栅源短路的情况，VGS=0。当给D端加上相对于S的正向电压时，有电流从D流入S，该电流称为漏极电流ID。增大VDS会增加耗尽层的厚度，从而侵占更多的沟道，导致沟道越来越窄。随VDS进一步增大，耗尽层就约向沟道延伸，最终当VDS =VP（=5V）时，耗尽层在沟道D端附近连到一起。这是沟道被夹断，该电压称为夹断电压VP。此时电流达到饱和。 14. 何谓极化？物质极化有哪几种机制，请分别解释。 在外电场的作用下，束缚电荷的局部移动导致宏观上显示出电性,在电介质的表面和内部不均匀的地方出现电荷,这种现象称为极化 ①电子极化，是在电场作用下原子核与负电子云之间相对位移，它们的等效中心不再重合而分开一定的距离l形成电偶极矩pe＝el ②离子极化又称为原子极化，是在正负离子组成的物质中异极性离子沿电场向相反方向位移形成电偶极矩pa。 ③固有电矩的取向极化，某些电介质分子由于结构上的不对称性而具有固有电矩p。 ④界面极化，由于电介质组分的不均匀性以及其他不完整性，例如杂质、缺陷的存在等，电介质中少量自由电荷停留在俘获中心或介质不均匀的分界面上而不能相互中和，形成空间电荷层，从而改变空间的电场。 16．举例说明电解电容器和薄膜电容器的结构和工作原理，并说明这两种电容器的优缺点。 电解电容器通常是由金属箔（铝/钽）作为正电极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝/钽五氧化物）作为电介质，负电极由浸过电解质液（液态电解质）的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成。容量大，容量误差大，泄漏电流大。 薄膜电容器以塑料薄膜为电介质。薄膜电容的容抗通常很高，频率响应范围广而且介质损耗很小。 17．磁性材料依据磁导率如何分类，请简要说明。 强烈吸引的物质：铁磁性（包括亚铁磁性）轻微吸引的物质：顺磁性，反铁磁性（弱磁性） 轻微排斥的物质：反磁性强烈排斥的物质：完全反磁性（超导体） 18. 简要说明超导体的分类和特性。（第一类超导体和第二类超导体的磁化特性有何区别？） 第Ⅰ类：外加电场B小于临界场，处于迈斯纳态。 第Ⅱ类：外加电场B小于下限临界场Bc1,处于迈斯纳态。 特性：零电阻性，迈斯纳态效应，完全抗磁性，无限导电性。 1.何谓超导现象？物体进入超导态的临界条件有哪些？超导态的基本特征有哪些？ 超导现象是物质呈现