固体物理历年试卷
固体物理考研试卷合集
中国科技大学
一九九七年招收硕士学位研究生去学考试试题 试题名称：固体物理
一 很多元素晶体具有面心立方结构，试
1 绘出其晶胞形状，指出它所具有的对称元素
2 说明它的倒易点阵类型及第一布里渊区形状
3 面心立方的Cu 单晶（晶格常熟a=3.61Å）的x 射线衍射图（x 射线波长λ＝1.54Å）中，为什么不出现（100），（422），（511）衍射线？ 4它们的晶格振动色散曲线有什么特点？
二 已知原子间相互作用势n
m
r r
r
U β
α
+
−
=)(，其中α，β，m,n 均为>0的常数，试证明此
系统可以处于稳定平衡态的条件是n>m。
三 已知由N 个质量为m ，间距为的相同原子组成的一维单原子链的色散关系为
2sin 42
1
qa m ⎟⎠
⎞⎜⎝⎛=βω
1 试给出它的格波态密度()ωg ，并作图表示
2 试绘出其色散曲线形状，并说明存在截止频率max ω的意义
四 半导体材料的价带基本上填满了电子（近满带），价带中电子能量表示式
，其中能量零点取在价带顶。这时若处电子被激
发到更高的能带（导带）而在该处产生一个空穴，试求此空穴的有效质量，波矢，准动量，共有化运动速度和能量。（已知，())(10016.1234J k k E ×−=cm k 6101×=s J ⋅×=−34
10054.1h 2
3
35101095s
w ⋅×−0.9cm =m ）
五 金属锂是体心立方晶格，晶格常数为5.3=a Å，假设每一个锂原子贡献一个传导电子而构成金属自由电子气，试推导时，金属自由电子气费米能表示式，并计算出金属锂费米能。（已知）
固体物理考研试卷合集
中国科技大学
一九九七年招收硕士学位研究生去学考试试题 试题名称：固体物理
一 很多元素晶体具有面心立方结构，试
1 绘出其晶胞形状，指出它所具有的对称元素
2 说明它的倒易点阵类型及第一布里渊区形状
3 面心立方的Cu 单晶（晶格常熟a=3.61Å）的x 射线衍射图（x 射线波长λ＝1.54Å）中，为什么不出现（100），（422），（511）衍射线？ 4它们的晶格振动色散曲线有什么特点？
二 已知原子间相互作用势n
m
r r
r
U β
α
+
−
=)(，其中α，β，m,n 均为>0的常数，试证明此
系统可以处于稳定平衡态的条件是n>m。
三 已知由N 个质量为m ，间距为的相同原子组成的一维单原子链的色散关系为
2sin 42
1
qa m ⎟⎠
⎞⎜⎝⎛=βω
1 试给出它的格波态密度()ωg ，并作图表示
2 试绘出其色散曲线形状，并说明存在截止频率max ω的意义
四 半导体材料的价带基本上填满了电子（近满带），价带中电子能量表示式
，其中能量零点取在价带顶。这时若处电子被激
发到更高的能带（导带）而在该处产生一个空穴，试求此空穴的有效质量，波矢，准动量，共有化运动速度和能量。（已知，())(10016.1234J k k E ×−=cm k 6101×=s J ⋅×=−34
10054.1h 2
3
35101095s
w ⋅×−0.9cm =m ）
五 金属锂是体心立方晶格，晶格常数为5.3=a Å，假设每一个锂原子贡献一个传导电子而构成金属自由电子气，试推导时，金属自由电子气费米能表示式，并计算出金属锂费米能。（已知）
固体物理试题库(大全)
一、名词解释
1。晶态-—晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列,或称为长程有序.
2。非晶态-—非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。
3.准晶-—准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性.
4.单晶-—整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体。
5。多晶--由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的固体材料.
6.理想晶体（完整晶体）——内在结构完全规则的固体，由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成。
7.空间点阵（布喇菲点阵）--晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限重复排列，这些点子的总体称为空间点阵。
8。节点（阵点）-—空间点阵的点子代表着晶体结构中的相同位置，称为节点（阵点）。
9。点阵常数（晶格常数)-—惯用元胞棱边的长度。
10。晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质整数.
11。配位数—晶体中和某一原子相邻的原子数.
12。致密度—晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。
13.原子的电负性—原子得失价电子能力的度量；电负性＝常数（电离能＋亲和能）
14.肖特基缺陷—晶体内格点原子扩散到表面，体内留下空位.
15.费仑克尔缺陷——晶体内格点原子扩散到间隙位置，形成空位－填隙原子对。
16。色心—-晶体内能够吸收可见光的点缺陷。
17.F心——离子晶体中一个负离子空位，束缚一个电子形成的点缺陷。
18。V心——离子晶体中一个正离子空位，束缚一个空穴形成的点缺陷。
19.近邻近似-—在晶格振动中，只考虑最近邻的原子间的相互作用。
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一、名词解释
1。晶态-—晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列,或称为长程有序.
2。非晶态-—非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。
3.准晶-—准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性.
4.单晶-—整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体。
5。多晶--由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的固体材料.
6.理想晶体（完整晶体）——内在结构完全规则的固体，由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成。
7.空间点阵（布喇菲点阵）--晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限重复排列，这些点子的总体称为空间点阵。
8。节点（阵点）-—空间点阵的点子代表着晶体结构中的相同位置，称为节点（阵点）。
9。点阵常数（晶格常数)-—惯用元胞棱边的长度。
10。晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质整数.
11。配位数—晶体中和某一原子相邻的原子数.
12。致密度—晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。
13.原子的电负性—原子得失价电子能力的度量；电负性＝常数（电离能＋亲和能）
14.肖特基缺陷—晶体内格点原子扩散到表面，体内留下空位.
15.费仑克尔缺陷——晶体内格点原子扩散到间隙位置，形成空位－填隙原子对。
16。色心—-晶体内能够吸收可见光的点缺陷。
17.F心——离子晶体中一个负离子空位，束缚一个电子形成的点缺陷。
18。V心——离子晶体中一个正离子空位，束缚一个空穴形成的点缺陷。
19.近邻近似-—在晶格振动中，只考虑最近邻的原子间的相互作用。
固体物理学-期中考试试题及答案
2005级 2007-2008学年第二学期固体物理学期中考试答案
一、简要回答下列问题：（30分）
（1）简要说明热传导系数的温度依赖关系。
[答]晶格热导率的温度依赖关系如下：高温情况下，T>>德拜温度ΘD ，对于所有晶格振动模，平均声子数∝T ，温度升高时，声子间相互“碰撞”的几率增大，自由程减小，自由程与温度成反比；且在高温下，热容与温度无关。因此高温情况下热导率与温度成反比。
低温时，尽管晶格热容遵从德拜T 3 定律，但热导率κ随温度的变化主要决定于平均自由程λ的指数因子，即κ 随温度降低而指数增大。
极低温度的情况下，声子的平均自由程可以增大到与声子被晶格缺陷散射所决定的平均自由程相比拟，甚至可以与晶体样品的有限尺寸相比拟。这时的平均自由程不再是非谐效应引起的本征自由程，而应是以缺陷的空间分布或样品的尺寸所决定的与温度无关的平均自由程。因此，热导率的温度依赖关系将与晶格热容的温度依赖关系（T 3）相同。
（2）声子数的物理意义是什么？晶体中声子数目是否守恒？在极低温下，晶体
中的声子数与温度T 之间有什么样的关系？
［答］声子是指格波的量子，它的能量等于i ω 。一个格波，也就是一种振动模，
称为一种声子。所以，声子数代表晶格振动的格波数。 频率为ωi 的格波的平均声子数为 ： 1
1)(/-=
T k i B e n ωω
即每一个格波的声子数都与温度有关，因此晶体中的声子数目不守恒，它随温度的改变而改变。
以德拜模型为例。晶体中的声子数目为
ωωωωd g n N D
)()('0
⎰
=
固体物理期末考试试题2013-2019合集
固体物理期末考试试题2013-2019合集
固体物理2015级（17-18）
⼀、填空题
1. 原胞是指_______
2. Cu是_______结构，Fe是_______结构，Zn是_______结构，Si是_______结构
3. 晶格最紧密排列的两种⽅式是_______和_______，他们的配位数都是_______
4. 闪锌矿结构是由两种_______简单⼦晶格沿着_______移动1/4长度套构⽽成，其原胞内有_______个原⼦。对于给定的波⽮q，闪锌矿结构晶体有_______⽀声学波，_______⽀光学波，与Si相⽐，GaAs具有更好的发光效率，因为GaAs是
_______能带结构。
5. 纤锌矿结构是由六⾓密排⼦晶格结构沿C轴平移套构⽽成，其原胞内有_______个原⼦。
6. 晶格常数为a的简单⽴⽅晶格的（1 0 1）⾯间距是_______
7. 晶格常数为a的Cu晶体原胞体积为_______
8. 晶格轴旋转_______以及它的倍数⽽不变时，为旋转轴对称，晶体只有1,2,3_______五种旋转对称轴。
9. 写出图中⽴⽅晶格阴影晶⾯的晶⾯指数。【跟往年卷不同的是最后⼀个截距为2,3,2】
10. 共价结合的两个特征_______和_______，离⼦结合要求正负离⼦_______排列，⾦属性结合是电⼦_______，范德⽡尔斯结合是⼀种_______。
11. 声⼦是_______，其能量为_______
12. 能带理论中的近⾃由近似把电⼦在_______中的运动看成是零级近似，把_______看作微扰，晶体中能带的形成是由于_______调制的结果
2010-2011(1)《固体物理》试卷A附答案
宝鸡文理学院试题
课程名称 固体物理 适 用 时 间 2011年1月 试卷类别 A 适用专业、年级、班 2008级物理教育专业
一、简答题（每题6分，共6×5=30分)
1、试述离子键、共价键、金属键、范德瓦尔斯和氢键的基本特征.
2、试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的特征性质。
3、什么叫声子？对于一给定的晶体，它是否拥有一定种类和一定数目的声子？
4、周期性边界条件的物理含义是什么？引入这个条件后导致什么结果？如果晶体是无限大，q 的取值将会怎样？
5、倒格子的实际意义是什么？一种晶体的正格矢和相应的倒格矢是否有一一对应的关系？
二、试证明体心立方格子和面心立方格子互为正倒格子。（20分)
三、一维晶格，晶格由两种离子组成,间距为R 0,计算晶格的Madelung 常数α。（15分）
四、用钯靶αK X 射线投射到NaCl 晶体上，测得其一级反射的掠射角为5。9°，已知NaCl 晶胞中Na ＋与
Cl －的距离为2.82×10—
10m ，晶体密度为2.16g/cm 3.求:
（1）X 射线的波长；（2）阿伏加德罗常数。(20分）
五、写出量子谐振子系统自由能，证明在经典极限，自由能为：（15分） ⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛+≈∑KT hw KT U F q q o ln
宝鸡文理学院试题参考答案与评分标准
课程名称 固体物理 适 用 时 间 2011年1月 试卷类别 A 适用专业、年级、班07物理教育
一、简答题(每小题6分，5×6=30分）
1、试述离子键、共价键、金属键、范德瓦尔斯和氢键的基本特征。
解：（1）离子键：无方向性，键能相当强;（2）共价键:饱和性和方向性,其键能也非常强；（3）金属键：有一定的方向性和饱和性，其价电子不定域于2个原子实之间，而是在整个晶体中巡游，处于非定域状态,为所有原子所“共有”；（4）范德瓦尔斯键:依靠瞬时偶极距或固有偶极距而形成，其结合力一般与7
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固体物理试题库
一. 填空(20分, 每题2分)
1.对晶格常数为a 的SC 晶体,与正格矢R =a i +2a j +2a k 正交的倒格子晶面族的面指数为( ), 其面间距为( ).
2.典型离子晶体的体积为V , 最近邻两离子的距离为R , 晶体的格波数目为( ), 长光学波的( )波会引起离子晶体宏观上的极化.
3. 金刚石晶体的结合类型是典型的( )晶体, 它有
( )支格波.
4. 当电子遭受到某一晶面族的强烈反射时, 电子平行于晶面族的平均速度( )零, 电子波矢的末端处在( )边界上.
5. 两种不同金属接触后, 费米能级高的带( )电. 对导电有贡献的是 ( )的电子.
二. (25分)
1. 证明立方晶系的晶列[hkl ]与晶面族(hkl )正交.
2. 设晶格常数为a , 求立方晶系密勒指数为(hkl )的晶面族的面间距.
三. (25分)
设质量为m 的同种原子组成的一维双原子分子链, 分子内部的力系数为β1, 分子间相邻原子的力系数为β2, 分子的两原子的间距为d , 晶格常数为a ,
1. 列出原子运动方程.
2. 求出格波的振动谱ω(q ).
四. (30分)
对于晶格常数为a 的SC 晶体
1. 以紧束缚近似求非简并s 态电子的能带.
2. 画出第一布里渊区[110]方向的能带曲线, 求出带宽.
3.当电子的波矢k =i +j 时,求导致电子产生布拉格反射的晶面族的面指数.
a πa π
1.1 在结晶学中, 晶胞是按晶体的什么特性选取的?
[解答]
在结晶学中, 晶胞选取的原则是既要考虑晶体结构的周期性又要考虑晶体的宏观对称性.
固体物理历年试卷
2001级物理专业《固体物理学》毕业补考试卷
一、（40分）请简要回答下列问题：
1、
实际的晶体结构与空间点阵之间有何关系？ 2、
什么是晶体的对称性？晶体的基本宏观对称要素有哪些？ 3、
晶体的典型结合方式有哪几种？ 4、
由N 个原胞所组成的复式三维晶格，每个原胞内有r 个原子，试问晶格振动时其波矢的取值数和模式的取值数各为多少？
5、
请写出Bloch 电子的波函数表达式并说明其物理意义。 6、
晶体中的线缺陷之主要类型有哪些？ 7、
什么是电子的有效质量？有何物理意义？ 8、 什么是空穴？其质量和电荷各为多少？ 二、（10分）已知某晶体具有体心立方结构，试求其几何结构因子，并讨论其衍射消光规律。
三、（12分）已知某二维晶体具有正方结构，其晶格常数为a ，试画出该晶格的前三个布里渊区。
四、（12分）已知某一价金属由N 个原子组成，试按Sommerfeld 模型求其能态密度g(E)，并求T=0K 时电子系统的费米能量E F 。
五、（16分）试由紧束缚模型的结果，导出简立方结构晶体S 电子的能谱，并求：
1、
能带的宽度； 2、
k 态电子的速度； 3、
能带底部附近电子的有效质量。 六、（10分）试简要说明导体、半导体和绝缘体的能带结构特点，并画出能带结构示意图。
一、 。 2002级电技专业
《固体与半导体物理学》期末试卷A
一、 （24分）名词解释：
晶胞和原胞；声学波和光学波；布洛赫定理；有效质量；回旋共振；简并半导体；
二、 （24分）简要回答：
1、 试简要说明元素半导体Si 的晶体结构和能带结构特点；
2、 什么是晶体的对称性？描述晶体宏观对称性的基本对称要素有哪些？
固体物理试题A
2006 ——2007 学年第二学期期终试题
踏实学习，弘扬正气；诚信做人，诚实考试；作弊可耻，后果自负课程名称：固体物理（试卷A）使用专业：应用物理学班级姓名学号
一、（任选5个）解释名词（30分）：
原胞
周期性边界条件
格波
费米面
能带
空穴
倒格子
施主
直接带隙半导体
有效质量
二、简答题（20分）
1.（10分）试给出金属、半导体和绝缘体的能带理论解释。
2.（10分）以下三种立方布啦菲格子的晶格常数为a，请确定每个
格子的几个物理量
三、选择题（20分）
1. 金属的接触电势差是由它们各自的___________不同所致的。
(a) 电子浓度；（b）费米能级；（c）功函数；（d）电子有效质量
2. 确定晶格振动谱最重要的实验方法是________________。
(a)X射线非弹性散射；（b）中子的非弹性散射；（c）可见光非弹性散射
3. 对于复式格子，若每个原胞中有s个原子，对一定的波矢q，有____个声学波。
（a）3s; (b) 3s-3; (c) s-3; (d) 3
4. Au在Si中两重杂质能级即一个是施主能级，另一是受主能级；这实际反映杂质可以有不同的荷电状态，那么当受主能级上有一个电子而施主能级空着的情况，金杂质是_________。
(a) 带负电的；（b）带正电的；（c）中性的
5.体心立方格子的倒格子是_____________________。
(a)体心立方格子；（b）面心格子；（c）简单立方格子；
四、作图题（15分）
4==Ǻ，其夹角02160=∠a a ， 1.画出正格子及正格子基矢； 2.画出倒格子及倒格子基矢； 3.画出第一布里渊区。
固体物理12-13年考试题及答案
固体物理12-13年考试题
一、选择题
1.在__A___晶格的晶格振动谱中，只有声学波而没有光学波。
A.Cu
B. GaAs
C. Si
D. 金刚石
2.ZnS属于闪锌矿结构，其一个原胞包含____A___个原子。
A.2个原子
B. 1个原子
C. 6个原子
D. 4个原子
3.当波矢q→0时，长声学波的物理图像是：晶体原胞内不同原子的振动___C___。
A.位相相反，振幅不同
B. 位相相同但振幅不同
C. 位相和振幅均相同
D. 振幅相同但位相不同
4. Si晶体的结合形式是___B____
A. 完全分子结合
B. 完全共价结合
C. 完全离子结合
D. 介于B与C之间
5. 晶体中，费米面处的能量，取决于：___B____
A. 晶体中的原子电子结构
B. 取决于晶体电子浓度
C. 取决于晶体结构
D. 取决于晶体倒易空间结构
6. 在准经典运动中，晶体的电子速度的方向____A____
A. 平行于等能面的法线方向
B. 平行于波矢k
C. 垂直于等能面的法线方向
D. 垂直于波矢k
7. 根据能带理论的紧束缚电子近似，晶体中电子____A____
A. 波函数是各原子轨道的线性组合
B. 局域在原子周围
C. 波函数是行进平面波与各散射波的叠加
D. 完全自由运动
8. 金属的电阻率随温度的升高而增大，这是由于温度升高___D____的缘故
A. 导带的载流子浓度增加
B. 电子的平均自由程增大
C. 导带的载流子浓度减小
D. 电子的平均自由程减小
9. 刚性原子堆积模型中，下面哪种结构是最致密的___C___
A. 简单立方
B. 体心立方
C. 面心立方
(完整版)固体物理试题库
一、名词解释
1.晶态--晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。
2.非晶态--非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。
3.准晶--准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。
4.单晶--整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体。
5.多晶--由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的固体材料。
6.理想晶体（完整晶体）--内在结构完全规则的固体，由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成。
7.空间点阵（布喇菲点阵）--晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限重复排列，这些点子的总体称为空间点阵。
8.节点（阵点）--空间点阵的点子代表着晶体结构中的相同位置，称为节点（阵点）。
9.点阵常数（晶格常数）--惯用元胞棱边的长度。
10.晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质整数。
11.配位数—晶体中和某一原子相邻的原子数。
12.致密度—晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。
13.原子的电负性—原子得失价电子能力的度量；电负性＝常数（电离能＋亲和能）
14.肖特基缺陷—晶体内格点原子扩散到表面，体内留下空位。
15.费仑克尔缺陷--晶体内格点原子扩散到间隙位置，形成空位－填隙原子对。
16.色心--晶体内能够吸收可见光的点缺陷。
17.F心--离子晶体中一个负离子空位，束缚一个电子形成的点缺陷。
18.V心--离子晶体中一个正离子空位，束缚一个空穴形成的点缺陷。
19.近邻近似--在晶格振动中，只考虑最近邻的原子间的相互作用。
固体物理期末考试试卷
固体物理学期末考试卷
一. 填空题（共30分，每题3分）
1．固体结合的四种基本形式为：、、
、。
2．共价结合有两个基本特征
是: 和。
3．结合能是
指：
。
4．晶体中的表示原子的平衡位置，晶格振动是
指在格点附近的振动。
5．作简谐振动的格波的能量量子称为，若电子从晶格获得 q能量，称为，若电子给晶格 q能量，称为。
6. Bloch定理的适用范围（三个近似）是
指：、
、。
7．图１为固体的能带结构示意图，请指出图(a)
为，
图(b)为，图(c)为。
图１
8．晶体缺陷按范围分类可分为、、
。
9．点缺陷对材料性能的影响主要为：、
、
、
。
10. 扩散是物质内部由于热运动而导致原子或分子迁移的过程，扩散从微观上讲,实际上是。
二．简答题（共10分，每题5分）
1．在研究晶格振动问题中，爱因斯坦模型和德拜模型的物理思想是什么？
2．在能带理论中，近自由电子近似模型和紧束缚近似模型的物理思想是什么？
三．计算题（共60分，每题10分）
1. 证明: 体心立方晶格的倒格子是面心立方; 面心立方晶格的倒格子是体心立方。
2．证明：倒格子矢量垂直于密勒指数为的晶面系。
3．证明两种一价离子（如NaCl）组成的一维晶格的马德隆常数为：
α= 2ln2
4. 设三维晶格的光学振动在q＝0附近的长波极限有
求证：频率分布函数为
5．设晶体中每个振子的零点振动能为，试用德拜模型求晶体的零点振动能。
6. 电子周期场的势能函数为
其中a＝4b，ω为常数
(1) 试画出此势能曲线，并求其平均值。
(2) 用近自由电子近似模型求出晶体的第一个及第二个带隙宽度。
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一、名词解释
1.晶态--晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。
2.非晶态--非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。
3.准晶--准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。
4.单晶--整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体。
5.多晶--由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的固体材料。
6.理想晶体（完整晶体）--内在结构完全规则的固体，由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成。
7.空间点阵（布喇菲点阵）--晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限重复排列，这些点子的总体称为空间点阵。
8.节点（阵点）--空间点阵的点子代表着晶体结构中的相同位置，称为节点（阵点）。
9.点阵常数（晶格常数）--惯用元胞棱边的长度。
10.晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质整数。
11.配位数—晶体中和某一原子相邻的原子数。
12.致密度—晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。
13.原子的电负性—原子得失价电子能力的度量；电负性＝常数（电离能＋亲和能）
14.肖特基缺陷—晶体内格点原子扩散到表面，体内留下空位。
15.费仑克尔缺陷--晶体内格点原子扩散到间隙位置，形成空位－填隙原子对。
16.色心--晶体内能够吸收可见光的点缺陷。
17.F心--离子晶体中一个负离子空位，束缚一个电子形成的点缺陷。
18.V心--离子晶体中一个正离子空位，束缚一个空穴形成的点缺陷。
固体物理试卷
1 固体物理试卷
一、(本题24分，每小题4分)简要回答以下各题：
1. 写出NaCl 和CsCl 的结构类型。
2. 对于初基晶胞为N 的二维晶体，基元含有两个原子，声学支振动模式和光学支振动模式的数目各有多少？
3. 什么是费米能级？写出金属费米能级的典型值。
4. 简述正常过程和倒逆过程。
5. 已知+3Gd 的电子组态为6
27554p s f ，试写出其基态形式，并求出它的磁矩。 6. 将晶体中相互作用的电子和原子核构成的多粒子体系简化成周期场中运动的单电子模型作了哪些近似？各有何物理意义？
二、(15分)利用刚球密堆积模型，求证球可能占据的最大体积与总体积之比为：（1）简单立方π/6；（2）体心立方8/3π；（3）面心立方6/2π；（4）六角密积6/2π；（5）金刚石16/3π。
三、(12分)一维周期性势场中电子的波函数)/sin()(a x x πϕ=满足布洛赫定理，其中a 是晶格常数，求此状态电子的波矢。
四、(10分)对于三维自由电子气，导出能态密度作为能量的函数关系)(E ρ。
五、(12分)已知某简立方的晶格常数为a ，其价电子的能带为
B a k a k a k A k E z y x +=)cos()cos()cos()(，其中0>A
（1）实验测得带顶电子的有效质量是22
*
2a m -=，求出A ；（2）求能带宽度。 六、（12分）说明半导体硅单晶的晶体结构、布喇菲格子、所属晶系；每个晶胞中硅原子数；如果晶格常数为a ，求正格子初基原胞的体积。
七、(15分) （1）阐述晶格比热的爱因斯坦模型和德拜模型的物理意义，为什么用德拜模型计算的比热在低温时能给出很好的结果，而用爱因斯坦模型计算的结果比较差？
固体物理期末考试试题2013-2019合集
固体物理2015级（17-18）
一、填空题
1. 原胞是指_______
2. Cu是_______结构，Fe是_______结构，Zn是_______结构，Si是_______结构
3. 晶格最紧密排列的两种方式是_______和_______，他们的配位数都是_______
4. 闪锌矿结构是由两种_______简单子晶格沿着_______移动1/4长度套构而成，其原胞内有_______个原子。对于给定的波矢q，闪锌矿结构晶体有_______支声学波，_______支光学波，与Si相比，GaAs具有更好的发光效率，因为GaAs是_______能带结构。
5. 纤锌矿结构是由六角密排子晶格结构沿C轴平移套构而成，其原胞内有_______个原子。
6. 晶格常数为a的简单立方晶格的（1 0 1）面间距是_______
7. 晶格常数为a的Cu晶体原胞体积为_______
8. 晶格轴旋转_______以及它的倍数而不变时，为旋转轴对称，晶体只有1,2,3_______五种旋转对称轴。
9. 写出图中立方晶格阴影晶面的晶面指数。【跟往年卷不同的是最后一个截距为2,3,2】
10. 共价结合的两个特征_______和_______，离子结合要求正负离子_______排列，金属性结合是电子_______，范德瓦尔斯结合是一种_______。
11. 声子是_______，其能量为_______
12. 能带理论中的近自由近似把电子在_______中的运动看成是零级近似，把_______看作微扰，晶体中能带的形成是由于_______调制的结果
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2001级物理专业《固体物理学》毕业补考试卷
一、（40分）请简要回答下列问题：
1、
实际的晶体结构与空间点阵之间有何关系？ 2、
什么是晶体的对称性？晶体的基本宏观对称要素有哪些？ 3、
晶体的典型结合方式有哪几种？ 4、
由N 个原胞所组成的复式三维晶格，每个原胞内有r 个原子，试问晶格振动时其波矢的取值数和模式的取值数各为多少？
5、
请写出Bloch 电子的波函数表达式并说明其物理意义。 6、
晶体中的线缺陷之主要类型有哪些？ 7、
什么是电子的有效质量？有何物理意义？ 8、 什么是空穴？其质量和电荷各为多少？ 二、（10分）已知某晶体具有体心立方结构，试求其几何结构因子，并讨论其衍射消光规律。
三、（12分）已知某二维晶体具有正方结构，其晶格常数为a ，试画出该晶格的前三个布里渊区。
四、（12分）已知某一价金属由N 个原子组成，试按Sommerfeld 模型求其能态密度g(E)，并求T=0K 时电子系统的费米能量E F 。
五、（16分）试由紧束缚模型的结果，导出简立方结构晶体S 电子的能谱，并求：
1、
能带的宽度； 2、
k 态电子的速度； 3、
能带底部附近电子的有效质量。 六、（10分）试简要说明导体、半导体和绝缘体的能带结构特点，并画出能带结构示意图。
一、 。 2002级电技专业
《固体与半导体物理学》期末试卷A
一、 （24分）名词解释：
晶胞和原胞；声学波和光学波；布洛赫定理；有效质量；回旋共振；简并半导体；
二、 （24分）简要回答：
1、 试简要说明元素半导体Si 的晶体结构和能带结构特点；
2、 什么是晶体的对称性？描述晶体宏观对称性的基本对称要素有哪些？
3、 什么是费密能量？为什么说在半导体物理中费密能级尤为重要？
4、 导体、半导体和绝绝缘体有何本质区别？试分别画出其能带结构示意图。
5、 试简要说明n 半导体中费密能级与杂质浓度和温度的关
系。 6、 半导体中非平衡载流子复合的主要机制有哪些？
三、 （14分）已知某晶体的基矢为： 试求：
（1）
倒格子基矢和倒格子原胞体积； （2）
晶面（210）的面间距； （3） 以前两个基矢构成二维晶格，试画出其第一、二、三布区。
四、 （10分）已知某金属晶体由N 个二价原子组成，试求其能态密度表达式，并求T=0K 时该金属的费密能量和每个电子的平均能量。
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+-=+=k c a j a i a a j a i a a 321232232
五、 （8分）某一维晶体原子间互作用势为：a
x a x x V ππ6cos 42cos 2)
(+=式中a 为晶格周期，试按近自由电子模型求其第一和第二禁带的宽度。 六、 （10分）设晶格常数为a 的一维晶格，导带极小值c E 附近能量和价带极大值v E 附近能量分别的为：0
2
12022)(3m k k h m k h E c -+=和022021236m k h m k h E v -=式中1k 为常数，0m 为电子的惯性
质量。试求：
（1） 禁带宽度；
（2） 导带底电子有效质量；
（3） 价带顶电子有效质量； （4） 价带电子跃迁到导带底时准动量的变化。
七、 （10分）已知p 型半导体中受主浓度为N A ，试由热平衡态下载流子浓度表达式和半导体的电中性条件，求半导体处于饱和区时的费密能级位置和载流子浓度。
2002级电技专业
《固体与半导体物理学》期末试卷B
一、 （40分）请简要回答：
1、
什么是空间点阵？空间点阵和晶体结构间有何关系？ 2、
什么是晶体的对称性？试画出三次旋转反演轴的投影图并给出其等效对称要素。 3、
什么是格波？什么是声子？晶格振动时格波的波矢取值数和模式取值数各为多少? 4、
在周期场中运动的电子其波函数和能谱各有何特点？ 5、
什么是位错？其主要类型是什么？各有何特点？ 6、
元素半导体Ge 的晶体结构和能带结构各有何特点？ 7、
什么是施主？杂质半导体中施主能级一般位于何处？试画出能带结构示意图。 8、 半导体和导体的导电机构有何不同？
二、 （8分）试证明面心立方的倒格子为体心立方。
三、 （10分）若一晶体中任意两原子的相互作用能可以表示为：n m r b r a r u +-=)
(
式中a 、b 为与晶体结构有关的常数，试求：
（1）
平衡间距0r ； （2） 晶体的结合能0U 。 四、 （10分）试讨论由N 个原子组成的一维原子链的晶格振动，并求其色散关系和模式密度（即频率分布函数）。
五、 （12分）由紧束缚模型，求二维正方格子的s 电子能谱，并求：
（1） 能带宽度；
⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪⎨⎧=+-=+=k c a j a i a a j a i a a 32123212321（2） K 态电子速度；
（3） 带底和带顶电子有效质量。
六、 （10分）已知n 型半导体中受主浓度为N D ，试由热平衡态下载流子浓度表达式和半导体的电中
性条件，求半导体处于饱和区时的费密能级位置和载流子浓度。
七、 （10分）300K 时，Ge 的本征电阻率为47cm ⋅Ω，如电子和空穴迁移率分别为
3900s V cm ⋅/2和1900s V cm ⋅/2，试求本征Ge 的载流子的浓度。
贵州大学 2003年研究生入学考试试题 1.
（30分）请简要回答下列问题： （1）什么是原胞？什么是晶胞？两者有何区别和联系？
（2）什么是晶体的对称性？晶体按其对称性是如何分类的？
（3）晶体的主要结合类型有哪些？
（4）什么是格波？什么是声子？声子的能量和动量为何值？
（5）什么是晶体缺陷？晶体中热缺陷的主要类型有哪些？
2、（8分）试证明在晶体中不存在5次旋转轴的对称性。
3、（12分）某晶体具有面心立方结构，试写出具有对称性特征的一组原胞基矢，并求其倒格子基
矢，原胞体积和中心布里渊区体积。
4、（10分）已知某晶体具有金刚石结构，试说明其所属晶系和布喇菲格子类型，并讨论该晶体衍射
时的消光规律。
5、（10分）某一价金属由N 个原胞组成，试求T=0K 时该的费密能量和电子的平均能量。
6、（10分）试分析周期场中运动的电子的波函数和能谱特点。
7、（12分）试由紧束缚模型的结果出发，导出体心立方晶体S 电子的能谱表达式，并求：
（1）
能带宽度；（2） k 态电子的速度；（3）能带底部和能带顶部附近电子的有效质量。 8、 （8分）试由电子在能带中填充的情况，说明导体、半导体和绝缘体的本质区别。
贵州大学 2004年研究生入学考试试题
一、 （40分）解释下列名词：
（1）
空间点阵和晶体结构； （2）
复式格子和布喇菲格子。 （3）
密堆积和配位数； （4）
格波和声子； （5）
声学波和光学波； （6）
德拜比热模型； （7）
有效质量； （8） 刃位错和螺位错。
二、（10分）什么是晶体的对称性？试写出描述晶体宏观对称性的基本对称要素。按对称性如何对晶体进行分类？
三、（10分）试求面心立方晶体的几何结构因子，并讨论哪些晶面的衍射不会出现？
四、（10分）试说明金刚石的结合类型，并简要说明轨道杂化的概念。