电子材料与电子元器件期末复习

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电子元器件与材料试题答案

电子元器件与材料试题答案

电子元器件与材料试题答案一、选择题1. 半导体材料的主要特点是()。

A. 电阻率介于导体和绝缘体之间B. 电阻率随温度变化明显C. 具有压电性D. 具有磁性答案:A2. 下列哪种材料不属于导体()。

A. 铜B. 铝C. 硅D. 玻璃答案:D3. 集成电路中常用的PNP型晶体管的发射极是()型半导体制成。

A. N型B. P型C. 既可以是N型也可以是P型D. 无法确定答案:A4. 在电子电路中,电容器的主要作用是()。

A. 储存电荷和能量B. 阻断直流电,通过交流电C. 放大信号D. 转换能量形式答案:B5. 以下哪个参数是衡量电感器性能的重要指标?()。

A. 电感值B. 品质因数C. 电阻率D. 频率响应答案:B二、填空题1. 半导体的导电性能可以通过掺杂________或________元素来改变。

答案:五价三价2. 在电子元件中,二极管是一种单向导电的元件,其正向压降通常在________至________之间。

答案:0.6V 1V3. 电解电容器的电解质材料通常使用的是________或________。

答案:酸碱4. 光纤通信的工作原理是利用光的________在光纤内进行传输。

答案:全反射5. 电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不产生________的能力。

答案:不能容忍的电磁干扰三、简答题1. 请简述半导体的工作原理。

答:半导体的工作原理主要是通过控制其内部电荷载流子(电子和空穴)的移动来实现导电性能的改变。

通过掺杂不同类型的杂质,可以增加材料内的自由电子或空穴的浓度,从而改变其导电性。

半导体还可以通过施加电场或光信号来控制电荷载流子的行为,实现对电流的开关控制,这是现代电子器件的基础。

2. 说明电容器的充放电过程。

答:电容器的充电过程是指在电容器两端施加电压时,电荷会在电容器的两个极板上积累,形成一个电场。

随着电荷的积累,电容器两极间的电压逐渐上升,直至等于外加电压。

电子材料期末考试题库10套

电子材料期末考试题库10套

电子材料期末考试题库10套第一套试题1. 请简述电子材料的定义和分类。

2. 举例说明半导体材料的应用领域。

3. 什么是材料的能带结构?它对材料性能有什么影响?4. 解释电子材料的光学性质,并提供一个实际应用的例子。

5. 分析金属材料的导电机制。

第二套试题1. 请列举几种典型的电子材料。

2. 什么是材料的晶格结构?它如何影响材料的性质?3. 解释压电材料的原理和应用。

4. 分析陶瓷材料的热性质。

5. 举例说明半导体材料在电子器件中的应用。

第三套试题1. 请解释电子材料的导电性和绝缘性之间的区别。

2. 举例说明聚合物材料的应用领域。

3. 解释超导材料的特性和应用。

4. 分析压敏材料的原理和应用。

5. 请简述液晶材料的特性和应用。

第四套试题1. 电子材料的光电性质包括哪些方面的内容?2. 解释半导体材料的禁带宽度和载流子浓度之间的关系。

3. 分析高分子材料的热性质。

4. 请列举几种常见的光电器件。

5. 举例说明金属材料在电子器件中的应用。

第五套试题1. 请简述电子材料的磁性质。

2. 什么是材料的导电性质?它如何与材料的能带结构相关联?3. 解释复合材料的特性和应用。

4. 分析玻璃材料的光学性质。

5. 请简述半导体材料的载流子浓度控制方法。

第六套试题1. 请列举几种典型的电子材料及其应用。

2. 什么是材料的热性质?它对材料在高温环境下的应用有什么影响?3. 解释磁性材料的原理和应用。

4. 举例说明陶瓷材料在电子器件中的应用。

5. 分析半导体材料的光电特性。

第七套试题1. 请解释金属材料的导电机制。

2. 举例说明聚合物材料在电子器件中的应用。

3. 解释光电材料的特性和应用。

4. 分析高分子材料的导电性质。

5. 请简述半导体材料的晶格结构和性质。

第八套试题1. 电子材料的热性质包括哪些方面的内容?2. 什么是半导体材料的载流子控制机制?3. 解释陶瓷材料的原理和应用。

4. 分析复合材料的特性。

5. 举例说明高分子材料的应用领域。

电子材料导论期末复习

电子材料导论期末复习

1.简述电子材料与信息技术间的关系?材料,能源,信息技术是当前攻击工人的新革命的三大支柱。

在电子信息产业中,介电,磁电,光电,半导体,敏感等材料是信息技术基础和先导。

2. 简述半导体材料的分类及典型半导体材料的能带特点?功能分:微电子,光电半导体,热电半导体,微波半导体,敏感半导体等材料。

化学分:元素半导体,有机半导体等。

结构:晶态和非晶态半导体。

能带特点:晶体中电子作共有化运动后,相应的能量也不同于孤立原子中的电子,将发生变化;原来孤立的原子能级都分裂成一组组彼此相距很近的能级,每组构成一个能带。

能带能级对应于晶体中电子作共有化运动的能量称为允带。

允许带间的能量范围对共有化运动状态时禁止的,称为禁带。

典型半导体材料的能带结构与绝缘体类似,只有禁带宽度较窄,一般在2eV以下。

3. 硅主要以什么状态存在,为什么它不是一个好的光电子材料?硅在自然界中主要以二氧化硅或硅酸盐化合物的形式存在。

光电子材料的能带结构最好是直接带隙,而硅是间接带隙,而且对光的反射较强,光射在硅表面,能量损失30%左右,所以它不是一个号的光电子材料。

4. 电子材料可分为几代,每一代的代表材料是什么?三代:第一代是以Si和Ge为代表的单质半导体材料,第二代以GaAs和InP为代表的化合物半导体材料,第三代是以GaN和金刚石为代表的宽禁带半导体材料。

5. 半导体微结构材料分类方法及主要生长方法?分为三维材料二维材料一维材料零维材料,按衬底不同分为GaAs基材料,InP基材料,Si基材料,生长方法:分子束外延MBE;金属有机化合物气相淀积MOCVD。

6.光电子材料可分为几类?典型的探测器材料是那些?5类,激光材料,光电探测,光学功能,光纤,光电显示材料。

典型的探测器材料有:HgCdTe,PtSi,PbS,InSb 等。

7.激光晶体和激光玻璃的特点是什么?激光晶体的特点是:荧光线宽,功率大,荧光寿命长,宽吸收带,高泵蒲量子效率。

激光玻璃的特点:无荧光或较窄荧光,激光阀值高,储能能量大,热学性能差,膨胀系数大,热导率小,易于获得高光学质量和尺寸材料,各向同性。

电子材料复习重点精简

电子材料复习重点精简

第一章 绪论1.1电子材料定义:电子材料是指在电子技术和微电子技术中使用的材料。

1.2电子材料的分类:① 按化学组成:金属、无机非金属、有机 ② 按物质状态:单晶、多晶、非晶等 ③ 按物理性能:绝缘、导电、超导等 ④ 按功能原理:铁电、压电、热电等⑤ 按用途:导电、半导体、磁性、结构等。

第二章 电介质理论基础2.1电介质的极化:在外电场作用下电介质内部感生偶极矩的现象。

2.2克劳修斯-莫索缔方程: 极化强度:单位体积内感生偶极矩的矢量和: 若介质中的电场均匀,则有: 若单位体积中有n 0个极化粒子,极化粒子偶极矩的均值为μ,则有: 对于线性极化,μ与电场强度成正比,有: 综合上述式子可以得到:根据极化强度定义:E SUd SSU C S Q S Q S d Q P 0r 0r 0r 0r 1-1-1-1-d εεεεεε)()()()(===='='= 电介质极化宏观参数与微观参数的关系:对于气体、非极性电介质及结构高度对称或完全无序的介质有: 整理后,可得克劳修斯-莫索缔方程(克-莫方程):2.3频率较低时极化损耗为0的论证:考虑一介质构成的平板电容器,加上一个正弦交变电场:t 0ωCOS E E =。

当电场频率很低时,介质中各种类型的极化都能跟得上电场的变化。

因此介lim iV P V μ∆→∑=∆iP Vμ∑=0Pn μ=eE μα=0e P n E α=001er n E Eαεε=+23r e E Eε+=00123r r n αεεε-=+质内的电场位移D 与电场E 没有相位差,即:t 0ωCOS D D =。

对D 求导,得介质的位移电流密度:)2cos(sin j 00t D t D dt dD ωπωωω+=-==它超前电场强度π/2,即充电电流超前电压π/2,由此可得单位时间内每单位体积中所损耗的能量为:⎰•=ωππω/202Edt j W 。

将位移电流密度代入上式得:0cos sin 2-/20002=•=⎰ωπωωπωtdt t E D W2.4电介质电导类型:1.电子/空穴电导2.离子/空格点电导3.电泳电导。

电子元器件综合知识大全(超全)

电子元器件综合知识大全(超全)

电子元器件综合知识大全(超全)一、电阻器基础知识1.1 电阻器的含义:在电路中对电流有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫电阻.1.2 电阻器的英文缩写:R(Resistor)及排阻RN1.3 电阻器在电路符号: R<!--[if !vml]--><!--[endif]-->1.4 电阻器的常见单位:千欧姆(KΩ), 兆欧姆(MΩ)1.5 电阻器的单位换算: 1兆欧=103千欧=106欧1.6 电阻器的特性:电阻为线性原件,即电阻两端电压与流过电阻的电流成正比,通过这段导体的电流强度与这段导体的电阻成反比。

即欧姆定律:I=U/R。

表 1.7 电阻的作用为分流、限流、分压、偏置、滤波(与电容器组合使用)和阻抗匹配等。

1.8 电阻器在电路中用“R”加数字表示,如:R15表示编号为15的电阻器。

1.9 电阻器的在电路中的参数标注方法有3种,即直标法、色标法和数标法。

a、直标法是将电阻器的标称值用数字和文字符号直接标在电阻体上,其允许偏差则用百分数表示,未标偏差值的即为±20%.b、数码标示法主要用于贴片等小体积的电路,在三为数码中,从左至右第一,二位数表示有效数字,第三位表示10的倍幂或者用R表示(R表示0.)如:472 表示 47×102Ω(即4.7KΩ); 104则表示100KΩ、;R22表示0.22Ω、 122=1200Ω=1.2KΩ、 1402=14000Ω=14KΩ、 R22=0.22Ω、50C=324*100=32.4KΩ、17R8=17.8Ω、000=0Ω、 0=0Ω.c、色环标注法使用最多,普通的色环电阻器用4环表示,精密电阻器用5环表示,紧靠电阻体一端头的色环为第一环,露着电阻体本色较多的另一端头为末环.现举例如下:如果色环电阻器用四环表示,前面两位数字是有效数字,第三位是10的倍幂, 第四环是色环电阻器的误差范围(见图一)四色环电阻器(普通电阻)<!--[if !vml]--><!--[endif]--><!--[if !vml]--><!--[endif]--> 标称值第一位有效数字<!--[if !vml]--><!--[endif]--><!--[if !vml]--><!--[endif]--> 标称值第二位有效数字<!--[if !vml]--><!--[endif]--><!--[if !vml]--><!--[endif]--> 标称值有效数字后0的个数(10的倍幂)<!--[if !vml]--><!--[endif]--><!--[if !vml]--><!--[endif]--> 允许误差<!--[if !vml]-->图1-1 两位有效数字阻值的色环表示法如果色环电阻器用五环表示,前面三位数字是有效数字,第四位是10的倍幂. 第五环是色环电阻器的误差范围.(见图二)五色环电阻器(精密电阻)<!--[if !vml]--><!--[endif]--><!--[if !vml]--><!--[endif]-->图1-2 三位有效数字阻值的色环表示法d、SMT精密电阻的表示法,通常也是用3位标示。

(整理)电子材料复习资料

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电子材料复习资料第一章名词解释1、电子材料:是指与电子工业有关的、在电子学与微电子学中使用的材料,是制作电子元器件和集成电路的物质基础。

结构电子材料是指能承受一定压力和重力,并能保持尺寸和大部分力学性质(强度、硬度及韧性等)稳定的一类材料;功能电子材料是指除强度性能外,还有特殊性能,或能实现光、电、磁、热、力等不同形式的交互作用和转换的非结构材料;先进电子材料是指具有优异的性能的高科技产品,正在进行商业化或研制之中,并具有一定的保密性。

2、晶胞:对于实际的三维晶体,将其恰当地划分成一个个完全等同的平行六面体,叫晶胞。

3、晶面:由不同位置原子组成的平面4、对于固体-固体界面,当这些固体属同一晶相,仅结晶取向不同时,这种界面称为晶界(grain boundary)或晶体边界(crystal boundary),当这些固体晶相不同,即组成和晶体构造都不相同时,其界面称为相界(phase boundary)。

5、理想表面是为分析问题方便而设定的一种理想的表面结构。

6、实际表面是指材料经过一般的加工(切割、研磨、抛光、清洗)后,保持在常温、常压下的表面,当然有时也可能在低真空或高温之下。

7、不存在吸附物也不存在氧化层的固体表面,称为清洁面8、驰豫结构是指表面区晶格结构保持不变,只是晶格常数变化 。

9、表面结构重构:是指表面结构和体结构出现了本质的不同。

10、在一些单晶金属的表面区原子的重新排列时,它与内部(衬底)原子的排a列无直接关系,这种表面结构称超结构。

11、纳米材料是三维空间尺寸中至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的尺度范围内或由此作为基本单元构成的材料。

包括:纳米微粒、纳米结构、纳米复合材料;12、表面效应:粒子直径减少到纳米级,表面原子数和比表面积、表面能都会迅速增加;处于表面的原子数增多,使大部分原子的周围(晶场)环境和结合能与大块固体内部原子有很大的不同:表面原子周围缺少相邻的原子,有许多悬空键,具有不饱和性质,易与其它原子相结合,故具有很大的化学活性。

电子材料复习题

电子材料复习题

电子材料复习题电子材料复习题电子材料是现代科技发展的基础,它们在电子器件和电子系统中起着至关重要的作用。

为了更好地掌握电子材料的知识,我们需要进行复习和巩固。

下面是一些电子材料复习题,帮助我们回顾和加深对电子材料的理解。

一、基本概念与性质1. 什么是电子材料?电子材料有哪些主要分类?2. 请解释电子材料的导电性和绝缘性。

3. 介绍一下半导体材料的特点和应用。

4. 什么是导体的超导性?超导材料有哪些应用?5. 解释一下电子材料的磁性和铁磁、顺磁、抗磁的区别。

二、材料制备与性能调控1. 请简要介绍一下电子材料的制备方法。

2. 什么是材料的晶体结构?为什么晶体结构对材料性能具有重要影响?3. 请列举几种常见的电子材料的性能调控方法。

4. 介绍一下电子材料的表面处理技术及其应用。

5. 什么是材料的缺陷?材料缺陷对材料性能有何影响?三、电子材料的应用1. 请列举几种常见的电子材料在电子器件中的应用。

2. 介绍一下电子材料在光电子器件中的应用。

3. 什么是电子材料的热电性能?热电材料有哪些应用?4. 请解释电子材料在能源领域的应用。

5. 电子材料在生物医学领域有哪些应用?请举例说明。

四、电子材料的发展趋势1. 请简要介绍一下电子材料的发展历程。

2. 电子材料的发展趋势是什么?请说明原因。

3. 介绍一下目前热门的电子材料研究领域。

4. 请列举几个国际上重要的电子材料研究机构。

5. 你认为电子材料未来的发展方向是什么?请阐述你的观点。

通过对以上复习题的回答,我们可以加深对电子材料的理解和掌握。

同时,我们也可以发现自己对电子材料的知识掌握情况,从而有针对性地进行进一步的学习和提高。

电子材料作为现代科技的核心,掌握其基本概念、性质和应用是非常重要的。

希望大家能够认真对待电子材料的学习,不断提高自己的专业素养和实践能力。

电子材料与电子元器件期末复习

电子材料与电子元器件期末复习
这就要求:沟道的载流子有效速度要高;栅极长度要短;寄生电阻 要小。
3.HBT、HEMT 名称含义、类别(单双极)、特性 (1)HBT:异质结双极型晶体管 HBT 器件的直流特性
即使是在 NE 远小于 NB 的时候,也能获得很高的βmax 值。 HBT 器件的高频特性:
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功率增益与截至频率成正比,与基区寄生电阻和集电极-基极结电容成反比 (2)HEMT 调制掺杂场效应晶体管(MODFET)又称为高电子迁移率晶体管(HEMT)、二维 电子气场效应晶体管(TEGFET)。 MODFET 的独特性在于异质结构,在该结构中对宽能隙材料进行掺杂,载流子扩 散到未掺杂的窄能隙材料中,并在此形成沟道,沟道中电子在垂直方向上的动量 是量子化的(即二维电子气) 。 这种调制掺杂的实际结果是,未掺杂异质界面上的载流子在空间上与掺杂区隔离, 且由于不存在杂质散射而具有极高的迁移率。 4.半导体光电器件分类及其定义
(5)P 型(受主杂质): • 以受主杂质掺杂为主的半导体,其导电性主要由受主激发到价带顶的空穴 决定,这种主要依靠空穴导电的半导体叫 P 型半导体。
(6)费米能级: 由杂质能级或满带所激发的电子,使导带产生电子或使价带产生空穴,这些电子 或空穴致使半导体导电,统称为载流子。 导带中电子的分布遵循费米分布的一般规律。 (7)非平衡载流子: 在外界作用下,有可能使电子浓度和空穴浓度偏离平衡值。例如,在光照下,由 价带激发电子至导带而产生电子空穴对,使电子密度增加 Δn,空穴密度增加 Δp, 多余的载流子称为非平衡载流子。 (8)霍尔效应: 当电流垂直于外磁场通过导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会 产生一附加电场,从而在导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应。 2.半导体性质: (1)光电效应 在高于某特定频率的电磁波照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形 成电流,即光生电。 (2)压阻效应 压阻效应,是指当半导体受到应力作用时,由于应力引起能带的变化,能谷的能 量移动,使其电阻率发生变化的现象。 (3)磁阻效应
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电子材料与电子元器件期末复习
填空 10*3=30 简答题 6*6=36 问答题 4*8.5=34 第二章 晶体材料的结构 1.晶体的主要特征
自范性 均匀性 对称性 各向异性 解理性 2.基本概念 (1)点阵结构
• 把基元抽象成一个几何质点 ,由这些质点的规则几何排列,构成质点在 三维空间的点阵结构 ,称为晶体的点阵结构。
光纤的制备 主要包括原料的制备与提纯、预制棒或晶锭的制作与拉丝
光的折射,反射和全反射。 2.固体激光器的结构及基本工作原理 固体激光器是研究最早的一类激光器,它以固体作为工作物质,包括绝缘晶体和 玻璃两大类。工作物质是在基质材料中掺入激活离子(金属离子或稀土离子)而制 成。 固体激光器的构成通常包括工作物质、谐振腔、泵浦光源这三个基本组成部分
微波 IC、光 IC。 (2)磷化铟(InP)
• 是继 Si、GaAs 之后的新一代半导体功能材料;Eg=1.35eV • 载流子极限速度较高,工作频率比 GaAs 更高; • 电子的扩散速率与迁移率之比小于 GaAs,更有利于制作低噪声器件; • 热导率比 GaAs 大,适于作大功率器件。 (3)锗化硅(SiGe)
(5)P 型(受主杂质): • 以受主杂质掺杂为主的半导体,其导电性主要由受主激发到价带顶的空穴 决定,这种主要依靠空穴导电的半导体叫 P 型半导体。
(6)费米能级: 由杂质能级或满带所激发的电子,使导带产生电子或使价带产生空穴,这些电子 或空穴致使半导体导电,统称为载流子。 导带中电子的分布遵循费米分布的一般规律。 (7)非平衡载流子: 在外界作用下,有可能使电子浓度和空穴浓度偏离平衡值。例如,在光照下,由 价带激发电子至导带而产生电子空穴对,使电子密度增加 Δn,空穴密度增加 Δp, 多余的载流子称为非平衡载流子。 (8)霍尔效应: 当电流垂直于外磁场通过导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会 产生一附加电场,从而在导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应。 2.半导体性质: (1)光电效应 在高于某特定频率的电磁波照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形 成电流,即光生电。 (2)压阻效应 压阻效应,是指当半导体受到应力作用时,由于应力引起能带的变化,能谷的能 量移动,使其电阻率发生变化的现象。 (3)磁阻效应
这就要求:沟道的载流子有效速度要高;栅极长度要短;寄生电阻 要小。
3.HBT、HEMT 名称含义、类别(单双极)、特性 (1)HBT:异质结双极型晶体管 HBT 器件的直流特性
即使是在 NE 远小于 NB 的时候,也能获得很高的βmax 值。 HBT 器件的高频特性:
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功率增益与截至频率成正比,与基区寄生电阻和集电极-基极结电容成反比 (2)HEMT 调制掺杂场效应晶体管(MODFET)又称为高电子迁移率晶体管(HEMT)、二维 电子气场效应晶体管(TEGFET)。 MODFET 的独特性在于异质结构,在该结构中对宽能隙材料进行掺杂,载流子扩 散到未掺杂的窄能隙材料中,并在此形成沟道,沟道中电子在垂直方向上的动量 是量子化的(即二维电子气) 。 这种调制掺杂的实际结果是,未掺杂异质界面上的载流子在空间上与掺杂区隔离, 且由于不存在杂质散射而具有极高的迁移率。 4.半导体光电器件分类及其定义
杂质散射 晶体缺陷散射 晶格散射
6.速度过冲与弹道输运 在强电场作用下,半导体中载流子的瞬间漂移速度远超过其饱和速 度值的现象,称为速度过冲。
弹道输运是指在半导体材料中,电子运动过程中没有任何碰撞所导致的散射作用 影响的瞬态输运过程。 7.二维电子气、异质结、超晶格概念及性质(发光、高速) (1)二维电子气
非晶态半导体超晶格的性质: 多层结构材料的光学和电学带隙变宽 光电导增强 光致发光的峰值位置产生偏离 平行和垂直于多层结构的电导特性具有不对称性 在室温条件下观察到明显的持续光电导效应
第五章 化合物半导体器件 1.直接、间接跃迁半导体(发光)
• 直接跃迁型:k 空间中,价带顶和导带底是在同一能量轴上; • 直接跃迁半导体吸收外界能量后,跃迁时直接以光子的形式发射出来,发
3. 硒(Se) • 黑色玻璃态半金属,有非晶态和结晶态两种类型; • 结晶态硒具有金属光泽,对光敏感,是一种半导体光电材料; • 主要用于复印行业,有一半产量用于制作硒鼓(光电转换)。
4. 金刚石(C) • 是碳的同素异形体,结构与硅相似; • 导热性极好,可做 IC 的热衬; • 硬度最高,用于钻头、磨削工具; • 对远红外到紫外光的透射性好,用于制造紫外探测器; • 具有宽的光谱透光性,用于各种透镜的硬质保护膜和窗口材料。 2.化合物半导体材料 (1)砷化镓(GaAs) • 是目前应用最广泛的化合物半导体材料。 • 禁带宽度 1.4eV,比 Si 大,温度更高,反向电压更大-大功率器件。 • 迁移率高,是 Si 的 6 倍,可工作在更高的频率下,适于作高速集成电路、
半导体材料受到与电流方向垂直的外加磁场作用时,不但具
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有霍尔效应,还会出现电流密度下降和电阻率增大的现象, 这种外加磁场使电阻变化的现象称为磁阻效应。 3.常见元素半导体、化合物半导体及性质 1 元素半导体材料-Si、Ge、Se、Diamond 1. 是目前应用于半导体工业的主要材料; • 储量丰富,禁带较宽(1.1eV),使用温度较高; • 间接跃迁半导体; • 高、中阻硅-整流二极管、晶闸管整流器,中阻 P 型硅-集成电路; • 硅单晶越做越大。 2.锗(Ge) • 是开发较早的半导体材料; • Eg=0.67eV,间接跃迁; • 迁移率较高-适于做高频器件和低噪音器件; • 非常好的红外材料和光导材料; • 目前在激光和红外领域中有广泛应用。
由两种不同的半导体材料接触而组成的结称为半导体异质结。 不同能带形式的异质结,其电流传输机理是不同的,因此将有不同形式的伏安特性。
(3) 超晶格 由几种成分不同或掺杂不同的超薄层周期性地堆叠起来而构成的一种特 殊晶体,每层的厚度只有 1-10nm,超薄层堆叠的周期(称为超晶格周期) 要小于电子的平均自由程。
当入射光通过偏振片后成为线偏振光,在无电场作用时,由线偏光经过扭曲向列液 晶的旋光特性决定,在出射处,检偏片与起偏片相互垂直,旋转了 90°的偏振光可以 通过。因此呈透光态。
在有电场作用时,当电场大于阈值场强后,液晶盒内液晶分子长轴都将沿电场方向 排列,即与表面呈垂直排列,此时入射的线偏振光不能得到旋转,因而在出射处不 能通过检偏片,呈暗态。
该模式实现了白底上的黑字显示,称为正显示。 同样,加果将起偏振片和检偏振片的偏振轴相互平行粘贴,则可实现黑底白字显示,
称为负显示。
第七章 电介质材料 1.电介质的极化概念及表示(微观、宏观) 电介质的极化:电介质在电场作用下内部感应偶极矩的现象。 极化的本质: 电介质各处的正负束缚电荷的分布是宏观均匀的,这才能保证电介质在正常条件
(2)晶体结构 • 点阵结构+基元=晶体结构(晶体结构可以看成是由点阵结构加上基元构成 的)
(3)晶胞 • 如果晶格中的一个平行四边形(二维),沿其相邻的两个边不断重复运动, 就可得到整个晶体的结构,这个平行四边形就叫单位晶胞。 • 三维空间中,能反映晶体对称性的最小结构单元。
(4)晶胞常数(晶格常数) • 决定晶胞形状和大小的主要参数。也叫晶格常数; • 包括:晶胞的边长 a、b、c 表示三个轴向上的基矢;α、β、γ分别表示 基矢间的夹角。
• “第二代硅微电子材料”; • 载流子迁移率高,带隙可调;
• 热导率是 GaAs 的 3 倍,更适于作大功率器件; • 直接跃迁发光波长是 1.3~1.55μm,长距离光纤通信的理想波长。
(4)碳化硅(SiC) • 能级宽,其电子器件可在极高温下工作; • 可发射或检测短波长的光,用以制作蓝色发光二极管或几乎不受太阳光影
半导体光电器件,即半导体光源和半导体光电探测器,这些器件主要是用 化合物半导体来制备的,这主要是基于以下两个方面的原因: 一是大部分化合物半导体是直接跃迁半导体,其光电转化效率高; 其次,化合物半导体材料禁带宽度有一个较大的变化范围。 未来化合物半导体光子器件可用来构建光电集成电路和光学计算 机
在宽禁带半导体和窄禁带半导体所构成的超晶格系统中,处于窄禁带半导体
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侧的导带或价带的势阱呈现一系列的子带,即电子所取的能量是量子状态的,因 此这种势阱中的电子系统称为二维电子气。
二维电子气的存在,使有关的材料和器件具有很多独特的性能,如高的电子 迁移率、良好的光学性能、二维体系的电导特性等。 (2) 异质结
半导体光源是将输入的电能转化为光能的器件,其机理是电致发光,即在一定的 偏置下,由通过器件的电流产生光的现象。 LED(Light,发光二极管) LD(Laser, 激光二极管)
半导体光电探测器是一种将光信号转变成电信号的半导体器件。 第六章 电子材料与器件 1.光纤结构及作用、传输原理、制备工艺步骤 光纤的基本结构一般是双层或多层的同心圆柱体。一般可以分为三部分:纤芯、 包层和涂覆层。
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第三章 半导体材料与应用 1.基本概念
• (1)能级:核外各层电子间的能量差是量子化的,电子在原子中运动的量子态 (2)能带:
• 多能级间的间隔足够小,可近似看作是连成一条具有一定宽度的能带。 (3)禁带宽度:
• 导带底与价带顶之差。 (4)N 型(施主杂质):
• 以施主杂质掺杂为主的半导体,其导电性主要由施主激发到导带底的电子 决定,这种主要依靠电子导电的半导体叫 N 型半导体。
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3.液晶分类、TN 显示原理 液晶的分类 按分子量大小,可分为低分子液晶与高分子液晶。 按形成条件和组成,可分为热致液晶和溶致液晶。 热致液晶由温度引起,并且在一定温度范围内存在, 一般是单一组分或均匀混合物。在化合物熔点以上的 温度下稳定存在的热致液晶称为互变液晶。一般用于 显示。 溶致液晶是由浓度引起的,在一定浓度范围内存在, 一般是由符合一定结构要求的化合物与溶剂组成的 混合物。 从分子排列有序性来分,可分为向列相、近晶相、胆甾相。
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