Вопросы к экзамену_Материаловедение

Вопросы к экзамену по дисциплине «Материаловедение и материалы электронных средств»

Классификация материалов по электрическим свойствам. Виды проводников, полупроводников, диэлектриков.
Строение атома. Энергия атома. Принцип Паули. Квантовые числа.
Типы химических связей. Энергия связи.
Кристаллическая структура твердых тел. Виды сингоний. Определение индексов Миллера.
Дефекты кристаллической решетки. Точечные, линейные, поверхностные, объемные.
Образование энергетических зон в кристаллах. Разрешенные и запрещенные зоны. Классификация кристаллов с точки зрения зонной теории.
Физические свойства металлов и сплавов. Влияние свободных электронов на физические свойства (теплоемкость, электропроводность, блеск).
Типы сплавов. Диаграмма фазового равновесия сплавов.
Зонная теория металлов. Распределение электронов по энергиям. Энергия Ферми. Скорость дрейфа, подвижность электронов.
Электропроводность металлов. Зависимость тока от электрического поля. Механизмы рассеяния электронов.
Зонная структура собственных полупроводников. Процессы генерации и рекомбинации. Уровень Ферми.
Зонная структура примесных полупроводников. Донорные и акцепторные уровни. Генерация носителей в примесных полупроводниках.
Концентрация носителей заряда в собственных полупроводниках. Эффективные плотности состояний. Положение уровня Ферми. Температурная зависимость.
Концентрация носителей заряда в примесных полупроводниках. Закон действующих масс. Зависимость концентрации от уровня Ферми. Температурная зависимость.
Процессы переноса носителей заряда. Диффузионный и дрейфовый токи. Соотношение Эйнштейна. Удельное электрическое сопротивление.
Неравновесные носители заряда. Инжекция и экстракция. Время релаксации. Распределение концентрации во времени и пространстве.
Электропроводность в сильных электрических полях. Зависимость подвижности и скорости дрейфа от напряженности электрического поля. Виды ионизации.
Эффект Ганна.
Эффект Холла
Эффект Зеебека. Эффект Пельтье.
Контакт металл-полупроводник. Образование ОПЗ и контактной разности потенциалов. Создание омического контакта.
Приложение внешнего напряжения к контакту Шоттки. ВАХ контакта Шоттки.
Электронно-дырочный переход. Образование потенциального барьера.
Влияние внешнего напряжения на p-n-переход. ВАХ p-n-перехода.
Гетеропереходы. Образование энергетических разрывов. Потенциальные барьеры. Приложение внешнего поля к гетеропереходу.
Физические свойства диэлектриков.
Электропроводность диэлектриков. Виды электропроводности. Механизмы переноса носителей заряда.
Поляризация диэлектриков. Виды поляризации. Диэлектрическая восприимчивость.
Классификация диэлектриков. Виды активных и пассивных диэлектриков
Сегнетоэлектрики. Образование доменной структуры.
Зависимость электрической индукции от напряженности электрического поля. Механизм возникновения спонтанной поляризации.
Пьезоэлектрики. Прямой и обратный пьезоэлектрический эффекты.
Механизм возникновения поляризации. Принцип работы кварцевого резонатора.
Пироэлектрики. Применение пироэлектриков.
Прямой и обратный пироэлектрический эффекты. Вторичный пироэффект.
Электреты. Способы получения электретов. Применение электретов.
Жидкие кристаллы. Виды жидких кристаллов. Применение жидких кристаллов.
Магнитные материалы. Виды магнитных материалов. Образование спонтанной намагниченности.
Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Их применение.
Ферромагнетики

Содержание