电子材料作业

第一次作业

1. 电子材料概念？它包含哪些内容？

答：电子材料是指在电子技术和微电子技术中使用的材料。它包括：导电金属及其合金材料、介电材料、半导体材料、压电与铁电材料、磁性材料、光电子材料以及其他相关材料。

2.什么是结构材料？什么是功能材料？请举例说明。

答：结构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稳定的一类材料。

功能材料是指除具备强度性能外，还能具有特殊的性能，如可以实现光、电、热、磁、力等不同形式的交换作用，常被加工成不同的形状，配以必要的连接 例如各种传感器，电子元器件等。

3.电性材料的电导率公式如何描述？它受哪些因素的影响？如何影响？ 答：电性材料的电导率公式为*2*2h

h m pe m ne ττ+=∂ 受载流子浓度n 和p 以及弛豫时间τ，h τ的影响。半导体载流子浓度随温度升高而指数增加导致半导体电导率随温度升高而增加。时间τ随温度升高而减小导致电导率下降。

4.金属的电阻率是如何组成的？它与哪些因素有关？关系如何？

答：金属的总电阻包括金属的基本电阻和溶质（杂质）电阻。与金属纯度所处环境温度以及金属所受压力等因素有关。

5.什么是霍尔效应？它在哪些方面有重要的应用？

答：当电流垂直于外磁场)通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象便是霍尔效应。

应用于测定载流子浓度 n ，p 和测定载流子类型 。

6.热电效应包含哪三种？分别有哪些应用？

答：热电效应包含第一热电效应：塞贝克效应，第二热电效应：帕耳帖效应，第三热电效应：汤姆逊效应

7.导电陶瓷主要分为哪两类？半导体陶瓷有哪些应用？

答：离子导电陶瓷和电子导电陶瓷。

半导体陶瓷主要用于各种传感器

8.什么是导电材料，包括哪些内容，主要特点？

答：导电材料是传导电信息的导线、引线和布线的一种材料。主要包括：金属导电材料，电极与引出线材料，厚膜导电材料，薄膜导电材料。具有良好的导电性能。

9.常用的电线电缆材料、电极材料、引线材料分别有哪些？

答：⑴电线电缆材料：①纯金属：如铜、铝、铁等，②合金：如铜合金等。⑵电极材料: 铝、锌、锡。⑶引线材料：金线、铝线、铜线、铜合金线等。

10.什么是厚膜集成电路与薄膜集成电路？特点？工艺？

答：⑴厚膜集成电路：在绝缘基片上，用厚膜工艺制作厚膜无源网络，然后连接二极管、三极管或半导体集成电路芯片，构成一定功能的电路就是厚膜集成电路。特点：只能做电阻、

介质和导体等无源器件，不能做有源器件。⑵薄膜集成电路：薄膜集成电路是将整个电路的晶体管、二极管、电阻、电容和电感元件以及它们的互连线制成的集成电路。特点：可以做电阻、电容和电感元件以：为真空蒸发、溅射和电镀等工艺。

11.厚膜集成电路中导电浆料的组成？

答：导电浆料由导电、粘结相、有机载体组成。

12.薄膜导电材料的分类及代表性材料？

答：薄膜导电材料分类：单元素薄膜和多层薄膜（铬-金薄膜，钛-金薄膜，钛-钯-金薄膜和钛-铂-金薄膜等其它导电薄膜）。

13.评价电阻性能的两个主要指标是什么？它们随膜电阻厚度如何变化？并画出曲线表示

答：两个主要指标：电阻率和电阻温度系数。电阻率随膜电阻厚度变化：大于100nm ：类似块状金属，具有小的电阻率和正温度系数。但电阻率高于同类块状金属。几十~100nm ：电阻率随厚度的减小而逐渐增大，电阻温度系数逐渐减小而接近于零。几~几十nm ：电阻率急剧增大。

14.什么是方阻，如何定义？

答：d

d ρρρ=∙==W L S L R S 当W =L 时，单位：Ω/ 。 15.薄膜电阻有哪几种类型？各由什么材料组成。

答：类型：⑴碳基薄膜，包括碳膜，硅碳膜⑵金属氧化膜，包括锡锑氧化膜⑶金属膜，包括：蒸发金属膜和化学沉积金属膜⑷镍铬薄膜⑸其它薄膜，包括钽基电阻薄膜，复合薄膜材料。

16.常用的电阻有哪几种类型？各有什么特点？主要应用领域？

答：常用的电阻包括：⑴碳膜电阻器优点：便宜；缺点：稳定性差，噪音大，误差大。用于初始精度和随温度变化的稳定性认为不重要的普通电路。⑵金属氧化物薄膜电阻优点：体积小、精度高、稳定性好、噪声小、高频特性好 、耐酸碱能力强，适宜在恶劣环境下工作。缺点：成本高。常用于需要长期在高温的环境下工作的某些仪器或装置。⑶金属膜电阻器优点：价格最低、耐高压。缺点：温度系数很差。用于要求高初始精度、低温度系数和低噪声的精密应用场合。⑷线绕电阻器优点：精密、温度系数小、低噪音、功率大

缺点：高频特性差、体积大，不宜做阻值交大的电阻。用于要求苛刻的应用场合。⑸特殊电阻，主要用于各种传感器。

17.简述超导材料的四大特性的含义及应用。

答：超导材料的四大特性⑴完全导电性，超导体进入超导态时，其电阻率实际上等于零。应用：高温超导输电线路、发电、超导电机、超导储能、超导计算机、超导潜艇。⑵完全抗磁性，只要T ＜Tc ，，体内的磁感应强度恒为零。应用：超导磁悬浮列车、超导潜艇⑶同位素效应，同位素的质量越大，临界温度越低。应用：表明了传导电子与晶格振动的相互作用⑷超导隧道效应—约瑟夫森效应，两超导材料之间有一薄绝缘层而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。应用：超导量子干涉仪可测出极其微弱的电磁波。

18.试比较理想导体与超导体之间的区别。

答：理想导体内部是否存在磁力线以及如何分布与降温及加外磁场的先后顺序有关，。超导材料进入超导态后，不允许磁场存在在它的体内，这样，超导体在磁场中的行为，将与加磁场的次序无关。

19.判定超导体的两个标准是什么？

答：完全导电性)和完全抗磁性。

20.简述超导材料的三个临界条件及其它们之间的关系

答：三个临界条件：临界温度c T ，临界磁场c H 和临界电流c I 和临界电流密度c J

21.抗磁性方面，超导体分为哪几类？临界温度方面，超导体分为哪几类？

答：抗磁性方面，超导体分为第I 类和第II 类超导材料，

临界温度方面，超导体分为低温超导和高温超导材料。