1、金屬的電阻率是如何組成的？它與哪些 因素有關？關系如何？答：金屬的總電阻包括金屬的基本電阻和溶 質（雜質）電阻。與金屬純度（P = P0 + P（T）低溫下P 0起主要作用， 高溫下則是P（T 的主要作用），所處環境溫 度（低溫時，T0.50 D，金 屬電阻率與溫度T成正比）以及金屬所受壓 力（電阻壓力系數為負時，電阻率隨壓力升 高而下降，稱為正常金屬；電阻壓力系數為 正時，電阻率隨壓力升高而增加，稱為反常 金屬）等因素有關。什么是霍爾效應？它在哪些方面有重要 的應用？答：當電流（X方向）垂直于外磁場（Y方向） 通過導體時，在導體的垂直于磁場和電流方 向（Z方向）的兩個端面之間會出現電勢差，

2、這一現象便是霍爾效應。這個電勢差也被叫 做霍爾電勢差。主要應用于測定載流子濃度 n，p和測定載流子類型。熱電效應包含哪三種？分別有哪些應 用？答：塞貝克效應，應用：熱電偶，測量溫度。 帕耳帖效應，應用：熱電致冷器。湯姆遜效 應，應用：還未發現具體應用。導電陶瓷主要分為哪兩類？半導體陶瓷 有哪些應用？答：離子導電陶瓷和電子導電陶瓷。電蚊香： 熱敏陶瓷。各種傳感器：如體溫計，幾秒響 應速度；煤氣報警器什么是導電材料，包括哪些內容，主要特 點？答：導電材料是電子元器件和集成電路中用 來制造傳輸電能的電線電纜，傳導電信息的 導線、引線和布線的一種材料。主要包括： 金屬導電材料，電極與引出線材料，厚膜導

3、 電材料，薄膜導電材料等。主要特點：良好 的導電性能。常用的電線電纜材料、電極材料、引線材 料分別有哪些？答：電線電纜材料：純金屬：如銅、鋁、 鐵等，合金：如銅合金等。電極材料： 鋁、鋅、錫。引線材料：金線、鋁線、銅 線、銅合金線等。厚膜集成電路中導電漿料的組成？答：導電漿料由導電相（又稱功能相）、粘 結相、有機載體組成。薄膜導電材料的分類及代表性材料？ 薄膜導電材料分類：單元素薄膜（鋁膜）和 多層薄膜（銘-金薄膜，鈦-金薄膜，鈦-鈀- 金薄膜和鈦-鉑-金薄膜等其它導電薄膜）。評價電阻性能的兩個主要指標是什么？ 它們隨膜電阻厚度如何變化？并畫出曲線 表示答：兩個主要指標：電阻率和電阻溫度系數。

4、 電阻率隨膜電阻厚度變化：大于100nm :類 似塊狀金屬，具有小的電阻率和正溫度系 數。但電阻率高于同類塊狀金屬。幾十 100nm:電阻率隨厚度的減小而逐漸增大， 電阻溫度系數逐漸減小而接近于零。幾幾 十nm：電阻率急劇增大，電阻溫度系數變成 負值而且負得更大，電阻率與溫度關系非常 類似半導體材料。常用的電阻有哪幾種類型？各有什么特 點？主要應用領域？答：常用的電阻包括：碳膜電阻器優點： 便宜；缺點：穩定性差，噪音大，誤差大。 用于初始精度和隨溫度變化的穩定性認為 不重要的普通電路。金屬氧化物薄膜電阻 優點：體積小、精度高、穩定性好、噪聲小、 高頻特性好、耐酸堿能力強，適宜在惡劣 環境下工作

5、。缺點：成本高。常用于需要長 期在高溫的環境下工作的某些儀器或裝置。 金屬膜電阻器優點：價格最低、耐高壓。 缺點：溫度系數很差。用于要求高初始精度、 低溫度系數和低噪聲的精密應用場合。線 繞電阻器優點：精密、溫度系數小、低噪音、 功率大。缺點：高頻特性差、體積大，不宜做阻值交大的電阻。用于要求苛刻的應 用場合。特殊電阻，主要用于各種傳感器。簡述超導材料的四大特性的含義及應 用。答：超導材料的四大特性完全導電性（零 電阻特性），超導體進入超導態時，其電阻 率實際上等于零。應用：高溫超導輸電線路、 發電、超導電機、超導儲能、超導計算機、 超導潛艇。完全抗磁性（邁斯納效應）， 不論開始時有無外磁場，

6、只要TTc，超導 體變為超導態后，體內的磁感應強度恒為 零，即超導體能把磁力線全部排斥到體外， 這種現象稱為邁斯納效應，。應用：超導磁 懸浮列車、超導潛艇同位素效應，同位素 的質量越大，臨界溫度越低。應用：表明了 傳導電子與晶格振動的相互作用超導隧 道效應一約瑟夫森效應，兩超導材料之間有 一薄絕緣層（厚度約1nm）而形成低電阻連 接時，會有電子對穿過絕緣層形成電流，而 絕緣層兩側沒有電壓，即絕緣層也成了超導 體。應用：超導量子干涉儀可測出極其微弱 的電磁波。判定超導體的兩個標準是什么？答：完全導電性（零電阻特性）和完全抗磁性 （邁斯納效應）。簡述超導材料的三個臨界條件及其它們 之間的關系答：三

7、個臨界條件：臨界溫度（外磁場為 零時，超導材料由正常態轉變為超導態（或相反）的溫度，與材料有關），臨界磁場H c（使超導材料的超導態破壞而轉變到正常 態所需的磁場強度，與溫度近拋物線關系，隨溫度的升高而降低）和臨界電流I和臨界 c電流密度J （通過超導材料的電流達到一定數值時也會使超導態破態而轉變為正常 態，一般隨溫度和外磁場的增加而減少。）抗磁性方面，超導體分為哪幾類？臨界 溫度方面，超導體分為哪幾類？答：抗磁性方面，超導體分為第I類和第II 類超導材料，臨界溫度方面，超導體分為低 溫超導和高溫超導材料。3、從能帶理論解釋半導體材料的導電性， 并說明其與導體和半導體的不同點。答：半導體價帶被

8、填滿，而導帶被空穴填滿。 受到激發時，電子仍然能夠從導帶的低能級 躍遷到高能級，形成導電現象。而導體價帶 被填滿，而最外層電子為自由電子，填充導 帶，由于每一個導帶能填充兩個自由電子， 因此，大多數金屬并沒有填滿導帶，因此電 子可以從能級比較低的導帶躍遷到能級比 較高的導帶，形成導電現象。4、什么是本征半導體？什么是摻雜半導 體？各有什么特點？答：不含任何雜質的純凈半導體。特點：每 個原子核最外層等效有8個價電子，由于價 電子不易掙脫原子核束縛而成為自由電子， 因此，本征半導體導電能力較差，而且空穴 與電子是成對出現的。當半導體被摻入雜質 時，半導體變成非本征的，而且引入雜質能 級，也稱雜質半

9、導體，特點：半導體導電性 大大增強。10、什么是電遷移率？它是怎樣決定電導率 的？答：電遷移率：單位電場強度所產生的電子 遷移速度。它與電導率的公式為 8 = ne + pe11、半導體的電導率受哪些因素影響？是如 何影響的？答：摻雜濃度：摻雜越高，載流子濃度越大， 電導率越大，電阻率越小。溫度：對本征半 導體來說，溫度升高，載流子濃度增加，電 導率增加，電阻率下降；對非本征半導體， 低溫區主要電離雜質散射起作用，飽和區主 要晶格振動散射起作用，本征區主要本征激 發起作用17、什么是電介質材料？特點是什么？包含 哪些方面的材料？答：在電場的作用下具有極化能力并在其中 能夠長期存在電場的一種物質

10、是電介質材 料。特點：（1）電介質體內一般沒有自由電 荷，具有良好的絕緣性能。（2）具有極化能 力和能長期存在電場是電介質的基本屬性。（3）通過極化過程來傳遞和記錄電子信息， 伴隨著能量損失過程。包含：電容器材料、 微波介質材料、壓電與熱釋電材料、鐵電材 料。18、電介質包含哪四種極化類型？發生極化 的頻率有何不同？答：（1）位移極化（電子位移極化：直流一 光頻，離子位移極化：直流一紅外）；（2） 轉向極化（直流一超高頻）；（3）松弛極化（直流一超高頻）；（4）空間電荷極化（直 流一高頻）；（5）自發極化（直流一超高頻）。19、電介質的介電常數受哪些因素的影響？ 如何影響？答：（1）材料（材料

11、的數值，高分子材料 的由主鏈結構中的鍵的性能和排列所決 定。分子結構極性越強，越大.極性取代 基團影響更大，其數目越多，越大）；（2） 濕度（材料的極性越強受濕度的影響越明 顯，主要原因是高濕的作用，使水分子擴散 到高分子的分子間，使其極性增加；同時， 潮濕的空氣作用于塑料表面，幾乎是在幾分 鐘內就使介質表面形成一個水膜層，它具有 離子性質，增加表面電導.因此，材料的介 電常數和介質損耗角正切tg6都隨之增 加.）；（3）溫度（電子極化時,TK為負值， 離子極化時，TK為正值，以松弛極化為主 時,可能出現極大值，TK可正可負。對分布 均勻，粒度小的復相材料：TK= xTK1 + xTK2）；（

12、4）頻率（頻 率越高，介電常數變小）。21、組成電介質損耗的主要因素有哪兩種？ 它們與頻率的關系如何？答：電導損耗和極化損耗。它們與頻率的關 系：（1）當外加電場頻率很低時，即趨于 0時，介質的各種極化都能跟上外加電場的 變化，此時不存在極化損耗，介電常數達最 大值。介電損耗主要為電導損耗；（2）當外 加電場頻率逐漸升高時，松弛極化在某一頻 率開始跟不上外電場的變化，松弛極化對介 電常數的貢獻逐漸減小，因而，隨升高而 減少。在這一頻率范圍內，隨的升高，P 也增大；（3）當很高時，介電常數僅由位 移極化決定，在這一頻率范圍內，隨的升 高，P ra變化較小。23、電容器對電介質的一般要求是什么？

13、答：（1）介電常數盡可能高；（2）盡可能低 的損耗角正切；（3）高的絕緣電阻值；（4） 高的擊穿電場強度。30、什么是鐵電材料？它的基本的兩個特性 是什么？它的特點是什么？答：極化強度可以隨著外電場方向改變而改 變。當外電場變化一周時，出現與鐵磁回線 （磁滯回線，見下頁）相類似的結果，這一 類介質稱為鐵電材料。兩個基本特性：自發 極化、電滯回線。特點：（1）鐵電材料的介 電常數可高達103104 （普通電介質的介電 常數僅為幾十）；（2）由于自身結構的原因， 鐵電體同時具有壓電性和熱釋電性，此外一 些鐵電晶體還具有非線性光學效應、電光效 應、聲光效應、光折變效應等。32、鐵電材料有哪些主要應用

14、？答：主要應用：電容器介質材料；鐵電存 儲器；熱釋電與壓電探測器34、微波陶瓷應滿足哪些介電性能？答：介電常數，盡可能大；品質因數盡可能 大，即要求插入損耗小；諧振頻率溫度系數 盡可能小。37、壓電材料可分為哪三類？答：壓電晶體（單晶體）；另一類是經過極 化處理的壓電陶瓷（多晶體）；第三類是高 分子壓電材料。38、請舉例說明壓電效應的應用答：石英晶振；玻璃打碎報警裝置；壓電加 速度傳感器；壓電式壓力傳感器；壓電打火。4、什么是軟磁材料，它的特點是什么？答：在較弱的磁場下易于磁化，也易于退磁 的材料稱為軟磁材料。特點：（1）具有較高 的磁導率：高效率；（2）具有較高的飽和 磁感應強度和較小的剩余

15、磁感應強度；（3） 具有較小的矯頑力：高頻性能好；（4）磁 滯回線窄而高。6、什么是永磁材料，它的特點是什么？答：被外加磁場磁化后，除去外磁場，仍保 留較強磁性的一類材料稱為永磁材料，也叫 硬磁材料。特點：（1）具有較高的剩余磁感 應強度；（2）具有較高的矯頑力；（3）最大 磁能積很高；（4）磁滯回線寬而高。8、試從原子能態躍遷的角度敘述電光轉換 的過程，并說明激光產生的原理答：自發輻射：處于高能級態的原子自發躍 遷到低能級態，并同時向外輻射出一個光 子；宏觀表現：發光。受激吸收：處于低 能級態的原子在一定條件下的輻射場作用 下，吸收一個光子，躍遷到高能級態；宏 觀表現：光被吸收。受激輻射：處

16、于高能 級態的原子在一定條件下的輻射場作用下， 躍遷到低能級態，并同時輻射出一個與入射 光子完全一樣的光子。宏觀表現：光被放 大。9、激光器的主要組成部分有哪些？分別起 什么作用？答：激勵能源（作用：供給工作物質能量） 工作物質（作用：使入射光得到放大，是核 心）；諧振腔（作用：只讓與反射鏡軸向平 行的光束能在激活介質中來回地反射，連鎖 式地放大。最后形成穩定的激光輸出。）。10、激光最重要的三個特點是什么？分別對 應什么樣的應用？答：（1）方向性好（發散角小、亮度高）； 應用：激光測距、激光切割、激光打孔、激 光核聚變。（2）單色性好;應用：用于計量 工作的標準光源、激光通訊。（3）相干性好

17、； 應用：全息照相、全息存儲。11、以紅寶石激光器為例，說明固體激光工 作物質由哪兩部分組成？分別起什么作 用？答：固體激光工作物質由基質材料和激活離 子兩部分組成。基質材料：其作用主要是為 激活離子提供一個適當的晶格場。決定工作 物質的各種物理化學性質；激活離子：發光 中心，實際上是少量摻雜離子，稱為激活離 子。激光的波長主要取決于激活離子的內部 能級結構。紅寶石激光器的基質材料是 A12O3，激活離子是Ce。12、光纖導光的原理是什么？答：利用光在不同介質折射率下的折射特性 來傳遞光信號的方法。主要有階躍型和梯度 型導光。19、透射電子顯微鏡有哪些特點？答：（1）真正意義上的原子尺度顯微鏡，放 大倍數達到300萬倍。（2）需要高真空，無 法觀察活體；（3）需要做成顆粒或薄膜，且 受電子束照射，容易破壞內部結構；（4）購 買和維護價格比較高20、掃描電子顯微鏡有哪些特點？答：（1）放大倍數范圍從幾十倍到幾十萬倍， 且連續可調，分辨率可達2nm；（2）場深大： 富有立體感。可直接觀察起伏較大的粗糙表 面（如金屬和陶瓷的斷口等）（3）需要表面 導電，若樣品無法導電，則在樣品表面噴涂 導電薄膜，但制樣比TEM簡單；（4）需要真 空環境，無法實現活體掃