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2025年大学《光电信息材料与器件-材料科学基础》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中，硅（Si）属于哪种类型的半导体？（）

A.本征半导体

B.N型半导体

C.P型半导体

D.复合半导体

答案：A

解析：硅（Si）是典型的本征半导体，其导电性主要取决于内部电子和空穴的浓度。N型和P型半导体是通过掺杂元素改变其导电性能的，而复合半导体通常指由两种或多种半导体材料组成的结构。

2.下列哪种材料在可见光范围内具有高透光率？（）

A.硅（Si）

B.锗（Ge）

C.二氧化硅（SiO?）

D.氧化锌（ZnO）

答案：C

解析：二氧化硅（SiO?）在可见光范围内具有高透光率，常用于光学器件和光纤。硅（Si）和锗（Ge）在可见光范围内吸收较强，而氧化锌（ZnO）的透光率受波长影响较大。

3.在光电信息材料与器件中，掺杂的目的是什么？（）

A.提高材料的导电性

B.改变材料的能带结构

C.增强材料的机械强度

D.提高材料的耐高温性能

答案：B

解析：掺杂的主要目的是改变材料的能带结构，从而调节其导电性能。通过引入杂质原子，可以增加材料中的自由电子或空穴，从而改变其导电性。

4.下列哪种材料属于绝缘体？（）

A.铝（Al）

B.铜（Cu）

C.硫（S）

D.金（Au）

答案：C

解析：硫（S）是一种典型的绝缘体，其能带结构使得电子难以跃迁到导带，因此导电性极差。铝（Al）、铜（Cu）和金（Au）都是良好的导体。

5.光电信息材料与器件中，PN结的形成原理是什么？（）

A.电子和空穴的复合

B.扩散和漂移

C.结晶缺陷

D.外加电场

答案：B

解析：PN结的形成是由于电子和空穴的扩散和漂移导致的。当P型和N型半导体接触时，电子和空穴会向对方扩散，形成内建电场，从而阻止进一步的扩散。

6.下列哪种材料具有压电效应？（）

A.金属

B.绝缘体

C.半导体

D.钛酸钡（BaTiO?）

答案：D

解析：钛酸钡（BaTiO?）是一种具有压电效应的材料，当施加压力时，其表面会产生电荷。

7.光电信息材料与器件中，量子效率的定义是什么？（）

A.光子到电子的转换效率

B.电流密度

C.电场强度

D.功率密度

答案：A

解析：量子效率是指光子到电子的转换效率，表示每个入射光子所产生的电子数。

8.下列哪种材料常用于制作光纤？（）

A.硅（Si）

B.锗（Ge）

C.二氧化硅（SiO?）

D.氧化铝（Al?O?）

答案：C

解析：二氧化硅（SiO?）是制作光纤的主要材料，因其具有高透光率、低损耗和良好的机械性能。

9.光电信息材料与器件中，能带理论的提出者是谁？（）

A.玻尔

B.薛定谔

C.能斯特

D.普朗克

答案：B

解析：能带理论是由薛定谔提出的，用于解释固体材料的导电性。

10.下列哪种材料具有铁电性？（）

A.钛酸钡（BaTiO?）

B.钛酸锶（SrTiO?）

C.钛酸锌（ZnTiO?）

D.钛酸锂（LiTiO?）

答案：A

解析：钛酸钡（BaTiO?）是一种具有铁电性的材料，其内部存在自发极化，且极化方向可以随外加电场改变。

11.光电信息材料与器件中，下列哪种材料的禁带宽度最大？（）

A.硅（Si）

B.锗（Ge）

C.砷化镓（GaAs）

D.碲化镉（CdTe）

答案：D

解析：禁带宽度是指半导体导带底和价带顶之间的能量差。在给定的材料中，碲化镉（CdTe）的禁带宽度最大，因此其间接带隙特性更明显，适用于特定波段的光电转换。

12.下列哪种现象是光电效应的典型表现？（）

A.光电导

B.光生伏特

C.光致发光

D.压电效应

答案：B

解析：光生伏特是指光照到半导体材料上产生电压的现象，这是光电效应的一种典型表现。光电导是指光照增加材料导电性的现象，光致发光是指材料受光照后发出光的现象，而压电效应是指材料在受力时产生电场的现象。

13.在光电信息材料与器件中，外延生长的主要目的是什么？（）

A.提高材料的纯度

B.获得单晶薄膜

C.增强材料的导电性

D.改变材料的能带结构

答案：B

解析：外延生长是一种在单晶衬底上生长单晶薄膜的技术，其主要目的是获得与衬底晶格匹配的、高质量的薄膜材料，常用于制作半导体器件。

14.下列哪种材料属于离子晶体？（）

A.铜（Cu）

B.铝（Al）

C.氯化钠（NaCl）

D.硅（Si）

答案：C

解析：氯化钠（NaCl）是一种离子晶体，其结构由钠离子和氯离子通过离子键结合而成。铜（Cu）、铝（Al）和硅（Si）都是金属晶体或共价晶体。

15.光电信息材料与器