1、第一章作業(yè)1形狀記憶合金為什么具有形狀記憶的功能？答：馬氏體相變過(guò)程如右圖。將形狀記憶合金從高溫母相（a）冷卻，在低于室溫附近的某一溫度時(shí)，母相（a）變?yōu)轳R氏體相（b），這時(shí)的馬氏體是由晶體結(jié)構(gòu)相同，結(jié)晶方向不同的復(fù)數(shù)同系晶體構(gòu)成，同母相相比，各同系晶體都發(fā)生了微小變形，但形成同系晶體時(shí)避免相互之間形變，從而保證在外形上沒(méi)有改變。馬氏體相中的A面和B面在足夠小的力下即能移位，所以馬氏體相材料柔軟，易變形，在外力作用下，馬氏體向著外力擇優(yōu)的方向變形為變形馬氏體相（c）。此材料在加溫時(shí)，又能返回母相（a），從而恢復(fù)形狀，馬氏體相（b）在溫度高于一定程度逆相變點(diǎn)Af時(shí)也能返回高溫母相。一般來(lái)說(shuō)，高溫

2、母相只有溫度冷卻到馬氏體相變溫度Ms以下時(shí)，才開(kāi)始向馬氏體相轉(zhuǎn)變，但在外力作用下，即使溫度高于逆相變點(diǎn)（Af），也能形成馬氏體相，但此時(shí)僅能形成擇優(yōu)方向的變形馬氏體，由于在溫度高于（Af）時(shí)，馬氏體相能量不穩(wěn)定，除去電荷后立即能恢復(fù)到母相（a）。綜上可知，形狀記憶合金具有形狀記憶功能。2分析說(shuō)明溫度變化對(duì)高純的Cu，Si及(Cu-Al-Ti-Ni)形狀記憶合金電阻率（）的影響1）Cu(金屬)：溫度升高散射作用增大，電阻率（）升高；溫度下降散射作用減小，電阻率（）下降； 2）Si（半導(dǎo)體）：溫度升高晶格散射加劇會(huì)使n減小，但激發(fā)產(chǎn)生的載流子增多，使減小占優(yōu)勢(shì)，從而使宏觀電阻率減小，使Si呈現(xiàn)負(fù)溫

3、度特性。3）(Cu-Al-Ti-Ni)形狀記憶合金：.母相立方晶體，晶格畸變小，散射作用弱，小，馬氏體相為斜方晶體，晶格畸變大，散射作用大，大。相變過(guò)程中，混合相看哪相比例大。溫度升高，散射作用大，增大；溫度下降，散射作用小，減小；實(shí)線（降溫過(guò)程）：母相（高溫） Ms: T減小，減小；Ms Mf:立方斜方變化，T減小，增大；Mf 馬氏體：T減小，減小虛線（升溫過(guò)程）：馬氏體As: T升高，增大。As Af:斜方 立方變化，T升高，減小； Af 母相：T升高，升高3.超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài)時(shí)應(yīng)具備哪些特征？如何理解超導(dǎo)體的“零電阻”？ 特征：1）零電阻效應(yīng)（T<Tc，R0） 2）邁斯納效應(yīng)（T&

4、lt;Tc，B=0） 3）臨界磁場(chǎng)效應(yīng)（T<Tc，H>Hc超導(dǎo)態(tài)破壞） 4）臨界電流效應(yīng)（T<Tc，I>Ic超導(dǎo)態(tài)破壞）“零電阻”：1）T<Tc，R0（比常導(dǎo)體的剩余電阻小得多） 2）對(duì)直流而言 3）T<Tc，R突變?yōu)?4.解釋超導(dǎo)機(jī)理的BCS理論的主要內(nèi)容是什么？并討論超導(dǎo)體中常導(dǎo)電子和超導(dǎo)電子的關(guān)系如何？ 要點(diǎn)：1）具有相同速度方向相反的電子在點(diǎn)陣陽(yáng)離子作用下可結(jié)成庫(kù)伯對(duì)超流粒子。 2）電子按費(fèi)米球分布，能量低的在費(fèi)米球內(nèi)形成常導(dǎo)電子，能量高的在費(fèi)米面附近。 3）常導(dǎo)電子和超導(dǎo)電子可以溫度而相互轉(zhuǎn)化T>Tc，全部為常導(dǎo)電子。關(guān)系：T<Tc，形

5、成的庫(kù)伯對(duì)隨T降低而增多，T0K時(shí)，全部形成庫(kù)伯對(duì)。5.以GaAs/GaAlAs組成的超晶格為例，討論材料厚度變化對(duì)晶格材料性質(zhì)有哪些影響？要點(diǎn)：如果交替生長(zhǎng)的薄膜厚度較大，那么量子阱和子能帶就不明顯，甚至消失而不具有超晶格作用，只能表現(xiàn)出兩種禁帶寬度E1和E2不同異質(zhì)結(jié)作用。性質(zhì)：（1）晶格常數(shù)（2）禁帶寬度 （3）隧道效應(yīng)（4）子能帶（5）高速化6. 組分超晶格中子能帶是如何形成的，影響其禁帶寬度的因素有哪些？P.18 影響其禁帶寬度的因素：有效質(zhì)量和勢(shì)阱寬度。7.分析設(shè)計(jì)應(yīng)變超晶格材料時(shí)，影響其晶格常數(shù)和禁帶寬度的因素及相互關(guān)系p.198.電介質(zhì)中通常會(huì)產(chǎn)生那幾種極化方式，簡(jiǎn)要說(shuō)明。 p

6、.249.分析外電場(chǎng)對(duì)晶界勢(shì)壘及材料的宏觀電導(dǎo)率的影響。 p.3210.在實(shí)際應(yīng)用中，如何來(lái)調(diào)整半導(dǎo)體陶瓷材料的電阻呢？ p.3211.分析石英晶體各個(gè)軸向產(chǎn)生壓電效應(yīng)的機(jī)理。 第二章作業(yè)1.MO晶體中，常見(jiàn)的點(diǎn)缺陷有哪些？并說(shuō)明電離缺陷的電學(xué)性質(zhì)及成因常見(jiàn)點(diǎn)缺陷種類(lèi)：施主：Mi,Vx,FM(高價(jià)替代) 受主：VM，F(xiàn)M,(高價(jià)替代) Xi 難生成成因：1）具有弗朗克（FrenKel）缺陷的整比化合物2）反弗朗克缺陷的整比化合物3）肖特基（Schottky）缺陷4）反肖特基缺陷5）反結(jié)構(gòu)缺陷6）非整比化合物M1-yX（產(chǎn)生VM）7）Vx空位的產(chǎn)生：MX1-y8）非整比化合物M1+yX（Mi產(chǎn)生

7、）9）產(chǎn)生Xi缺陷MX1+y2.寫(xiě)出處理金屬氧化物（MO）晶體中缺陷平衡問(wèn)題的方法步驟；若真空熱處理的MO中主要缺陷為間隙金屬原子（M (i)），且為全電離狀態(tài)，試推導(dǎo)其電導(dǎo)率與氧分壓（PO2）的關(guān)系式方法：1）根據(jù)所給工藝條件，寫(xiě)出產(chǎn)生的主要缺陷反應(yīng)式； 2）寫(xiě)出相應(yīng)質(zhì)量作用定律表達(dá)式； 3）寫(xiě)出簡(jiǎn)化的電中性條件； 4）利用簡(jiǎn)化的電中性方程和質(zhì)量作用定律求出缺陷的濃度表達(dá)式5）討論缺陷濃度與T, PO2關(guān)系。 （1）電中性方程： （2）（2）代入（1）有： （3） （5）3. 分析非化學(xué)計(jì)量比MO中Vo占優(yōu)點(diǎn)缺陷,電導(dǎo)率與氧分壓（Po2）的關(guān)系。（分高溫和低溫時(shí)討論即雙電離和電電離時(shí)討論）占

8、優(yōu)：低溫時(shí)：質(zhì)量作用定律： （1）電中性方程： （2） （3） （4）電導(dǎo)率： （5）高溫（）質(zhì)量作用定律： （6）電中性方程： （7）（2）代入（1）有： （8）電導(dǎo)率： （9）4.要熟練掌握雜質(zhì)對(duì)非化學(xué)計(jì)量比組成的晶體中的缺陷平衡的影響的推導(dǎo)，包括金屬間隙型氧化物M1+yO，和金屬缺位型氧化物M1-yO的高價(jià)和低價(jià)摻雜情況(四種情況)。 5.對(duì)2-2和2-3節(jié)進(jìn)行小結(jié)，充分了解不同類(lèi)型缺陷濃度與PO2的關(guān)系及變化規(guī)律。 上課時(shí)總結(jié)過(guò)。6.寫(xiě)出對(duì)M2O3體系中分別進(jìn)行高價(jià)、低價(jià)摻雜的缺陷反應(yīng)。 Ppt上有。7.對(duì)施主摻雜的晶體MO，分別進(jìn)行快速降溫和正常降溫，缺陷濃度及分布狀態(tài)有何不同？P6

9、2。 第三章作業(yè)1還望焦克模型及其局限性 p70p732.丹尼爾斯模型要點(diǎn)及其解釋的實(shí)驗(yàn)事實(shí)p733.勢(shì)壘高度表達(dá)式 p714.如何理解鐵電補(bǔ)償在解釋PTC效應(yīng)中的作用機(jī)理。p72 5.NTC導(dǎo)電機(jī)制與結(jié)構(gòu)關(guān)系. p766.在MnO中加入NiO經(jīng)高溫處理，可形成半反或全反尖晶石結(jié)構(gòu)，寫(xiě)出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)式和導(dǎo)電 過(guò)程。p777.試說(shuō)明由A,B兩種導(dǎo)體組成的熱電偶的工作原理并推導(dǎo)出其總熱電勢(shì)的表達(dá)式接觸電勢(shì)：兩種不同導(dǎo)體接觸時(shí)，在接觸處由于載流子濃度的不同相互擴(kuò)散而形成接觸電勢(shì)差。溫差電勢(shì)： 一種導(dǎo)體兩端由于溫度不同，電子從高溫端向低溫端擴(kuò)散而產(chǎn)生溫差電勢(shì)。熱電偶回路中包括兩個(gè)方向相反的接觸電勢(shì)和兩個(gè)

10、溫差電勢(shì)。當(dāng)兩端置于不同溫度下，則產(chǎn)生總的熱電勢(shì)。接觸電勢(shì)： eA.B(T) = eA.B(T0) = 總的接觸電勢(shì)為： eA.B(T) - eA.B(T0) =A,B各自的溫差電勢(shì)： eA(T,T0) = eB(T,T0) = 總的溫差電勢(shì)： eA(T,T0) - eB(T,T0) = 熱電偶的總熱電勢(shì)為：EAB(T.T0) = eAB(T) eAB(T0) - eA(T.T0)+eB(T.T0) = - EAB(T.T0) = eAB(T) - eAB(T0) = EAB(T) - EAB(T0)第四章作業(yè)1.利用能帶理論說(shuō)明N或P型半導(dǎo)體的氣敏N型在書(shū)上，P型如下：（1）單晶顆粒 <

11、;的氣體吸附，即還原性氣體吸附。空穴將由半導(dǎo)體表面向氣體轉(zhuǎn)移，形成正電荷吸附。導(dǎo)致半導(dǎo)體表面空穴減少，能帶向下彎曲。電導(dǎo)下降。>的氣體吸附，即氧化性氣體吸附。空穴將由氣體向半導(dǎo)體表面轉(zhuǎn)移，形成負(fù)電荷吸附。導(dǎo)致半導(dǎo)體表面空穴增多，能帶向上彎曲。電導(dǎo)增大。P型半導(dǎo)體的正電荷吸附<的氣體吸附平衡狀態(tài)（2）晶界P型半導(dǎo)體晶界處勢(shì)壘如圖在晶界處，空氣中的氧的吸附很難形成，所以晶界處勢(shì)壘即接觸勢(shì)壘當(dāng)接觸還原性氣體時(shí)，能帶將進(jìn)一步向下彎曲，電阻增大，即電導(dǎo)下降。當(dāng)接觸氧化性氣體時(shí)，能帶向下彎曲的程度減小，電阻下降，即電導(dǎo)上升。總電阻R=Rv+Rs，所以P型半導(dǎo)體接觸還原性氣體時(shí)，電導(dǎo)下降。P型半

12、導(dǎo)體接觸氧化性氣體時(shí)，電導(dǎo)上升。2. SnO2氣敏元件為什么呈現(xiàn)高阻狀態(tài)？高阻成因：1）晶界勢(shì)壘 2）表面氧的負(fù)離子吸附（Oads-、Oads2-）3.試分析說(shuō)明SnO2氣敏元件檢測(cè)H2氣的工作機(jī)理。高阻成因：1）晶界勢(shì)壘 2）表面吸附氧形成的負(fù)離子吸附（將N-半材導(dǎo)帶電子束縛）反應(yīng)：H2在N-SnO2晶粒表面形成正離子吸附（將電子給SnO2）H2 (g) = 2Hads另，（將電子釋放還給SnO2） 使器件的R，且與H2濃度成正比。5.電阻型氣敏元件的靈敏度定義方法，提高靈敏度的方法p 89和 p1006.電阻型氣敏元件的選擇性定義方法，提高選擇性的方法p 90和 p1007. 說(shuō)明摻Y(jié)2O3的ZrO2氧傳感器的工作原理O2傳感器原理：PO2(1)> PO2(2) Pt(+):O2+4e2O2- Pt(-):2O2-O2+4eO2穿過(guò)多孔Pt電極，并在電極處形成O2-，在ZrO2中借助VO空位擴(kuò)散到Pt(-)，并形成O2。輸出 為已知，可求。8 減少汽車(chē)尾氣污染的工作原理及工作過(guò)程。汽車(chē)尾氣凈化：1