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2025年大学《光电信息材料与器件-光电信息材料与器件概论》考试参考题库及答案解析

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一、选择题

1.光电信息材料与器件的研究对象主要是（）

A.金属材料的导电性

B.陶瓷材料的绝缘性

C.半导体材料的光电转换特性

D.高分子材料的力学性能

答案：C

解析：光电信息材料与器件的核心在于利用材料的光电效应，实现光与电的相互转换，因此半导体材料的光电转换特性是其主要研究对象。

2.下列哪种材料是制造光纤的主要材料（）

A.铜合金

B.铝合金

C.硅酸盐玻璃

D.金属氧化物

答案：C

解析：光纤的主要功能是传输光信号，硅酸盐玻璃具有低损耗、高透光率等特性，适合用于制造光纤。

3.光电探测器的基本工作原理是（）

A.电阻变化

B.电容变化

C.光电效应

D.磁场感应

答案：C

解析：光电探测器是通过光电效应将光信号转换为电信号的器件，其核心原理就是利用材料在光照下产生电学响应。

4.LED发光的物理基础是（）

A.电磁感应

B.原子能级跃迁

C.核聚变反应

D.化学分解

答案：B

解析：LED（发光二极管）发光是基于半导体材料中电子从高能级跃迁到低能级时释放光子的过程。

5.光伏电池的主要能量转换形式是（）

A.机械能到电能

B.化学能到电能

C.光能到电能

D.热能到电能

答案：C

解析：光伏电池（太阳能电池）利用半导体材料的光生伏特效应，直接将光能转换为电能。

6.制造光刻胶通常使用的材料是（）

A.金属盐

B.有机高分子聚合物

C.离子晶体

D.金属合金

答案：B

解析：光刻胶是一种在光照下发生化学变化的有机高分子材料，广泛应用于微电子制造中的图案转移。

7.光电信息的传输速率主要取决于（）

A.材料的密度

B.材料的导电率

C.光的波长

D.介质的折射率

答案：D

解析：在光纤传输中，介质的折射率直接影响光的传播速度，进而影响信息传输速率。

8.半导体PN结的形成原理是（）

A.电解质分离

B.离子注入

C.掺杂剂引入

D.接触面电荷积累

答案：D

解析：PN结是通过P型和N型半导体接触时，在界面处形成内建电场，导致电荷分布不均而形成的。

9.下列哪种器件不属于光电信息器件（）

A.光电二极管

B.光电倍增管

C.电流表

D.光纤放大器

答案：C

解析：电流表是用于测量电流的通用仪器，不属于利用光电效应实现特定功能的器件。

10.制造液晶显示器（LCD）的核心材料是（）

A.半导体晶体

B.液晶分子

C.金属导线

D.陶瓷绝缘体

答案：B

解析：液晶显示器的工作原理基于液晶分子在电场作用下的光学特性变化，因此液晶分子是核心材料。

11.光电信息材料与器件通常具有以下哪种特性（）

A.良好的力学强度

B.高频的电磁波吸收

C.光电转换能力

D.优异的耐腐蚀性

答案：C

解析：光电信息材料与器件的核心功能是处理和利用光信号，因此光电转换能力是其最基本也是最重要的特性之一。

12.光纤通信中，信号衰减的主要原因是（）

A.电信号干扰

B.材料杂质

C.信号频率过高

D.环境温度变化

答案：B

解析：光纤材料中的杂质（如金属离子、羟基等）会对传输光信号产生吸收和散射，导致信号强度衰减，这是光纤通信中主要的损耗来源。

13.光电探测器的主要参数不包括（）

A.响应度

B.噪声等效功率

C.频率响应

D.机械强度

答案：D

解析：响应度、噪声等效功率和频率响应都是评价光电探测器性能的关键参数，而机械强度通常不是其主要性能指标。

14.LED器件中，决定其发光颜色的主要因素是（）

A.电流大小

B.驱动电压

C.半导体材料的能带隙

D.散热效率

答案：C

解析：不同半导体材料的能带隙不同，导致电子跃迁时释放的光子能量不同，从而呈现不同的颜色，这是LED发光颜色的根本原因。

15.光伏电池的效率主要受到以下哪个因素的限制（）

A.材料成本

B.温度系数

C.电池厚度

D.金属接触电阻

答案：B

解析：温度升高会导致光伏电池的电动势下降，从而降低转换效率，温度系数是影响效率的重要参数。

16.光刻工艺中，用于记录电路图案的工具是（）

A.探针

B.光源

C.显影液

D.掩模版

答案：D

解析：掩模版（Mask）是光刻工艺中用于将电路图案投射到光刻胶上的关键工具。

17.半导体材料的禁带宽度与其光电特性关系密切，禁带宽度越大，通常（）

A.导电性越好

B.光吸收波长越短

C.光吸收波长越长

D.制造工艺越简单

答案：B

解析：禁带宽度越大，意味着电子需要更高的能量才能跃迁到导带，因