湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院《半導(dǎo)體材料與器件》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院

《半導(dǎo)體材料與器件》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、一種新型的復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。為了滿足輕量化要求，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下哪種性能指標(biāo)？（）A.強(qiáng)度-重量比B.硬度-重量比C.彈性模量-重量比D.韌性-重量比2、在研究材料的磨損機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)粘著磨損是主要的磨損方式。以下哪種措施可以減少粘著磨損？（）A.提高表面硬度B.改善潤滑條件C.選擇合適的配對(duì)材料D.以上都可以3、在研究金屬的塑性變形過程中，發(fā)現(xiàn)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)對(duì)變形起到了關(guān)鍵作用。以下哪種因素會(huì)對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙？（）A.溶質(zhì)原子B.第二相粒子C.晶界D.以上均會(huì)4、功能陶瓷材料具有多種特殊的功能，如壓電陶瓷、熱敏陶瓷等。對(duì)于壓電陶瓷，其主要的功能特點(diǎn)是什么？（）A.能夠?qū)毫D(zhuǎn)化為電能B.電阻隨溫度變化而顯著變化C.具有高的介電常數(shù)D.硬度高、耐磨性好5、材料的彈性模量反映了材料抵抗彈性變形的能力。對(duì)于同一種材料，在不同的加載方式下，彈性模量是否會(huì)發(fā)生變化？（）A.會(huì)變化B.不會(huì)變化C.有時(shí)會(huì)變化，有時(shí)不會(huì)變化D.取決于加載速度6、在研究陶瓷材料的電學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種陶瓷具有較高的介電常數(shù)。以下哪種陶瓷材料最有可能具有這種特性？（）A.氧化鋁陶瓷B.鈦酸鋇陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷7、在陶瓷材料的增韌方法中，引入纖維增強(qiáng)相可以有效提高韌性。以下哪種纖維常用于陶瓷增韌？（）A.碳纖維B.玻璃纖維C.碳化硅纖維D.以上都是8、在分析一種用于柔性顯示屏的有機(jī)發(fā)光材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其發(fā)光效率較低。以下哪種因素最有可能是限制發(fā)光效率的關(guān)鍵？（）A.分子結(jié)構(gòu)B.電荷傳輸性能C.激子復(fù)合效率D.以上都是9、對(duì)于一種用于海水淡化的膜材料，要提高其水通量和脫鹽率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化膜的表面性質(zhì)B.調(diào)整膜的微觀結(jié)構(gòu)C.采用多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)D.以上都是10、在高分子材料的聚合反應(yīng)中，逐步聚合和鏈?zhǔn)骄酆系姆磻?yīng)機(jī)理不同。逐步聚合通常（）A.反應(yīng)速度快B.分子量分布窄C.單體轉(zhuǎn)化率高D.以上都是11、在研究磁性材料的磁滯回線時(shí)，以下關(guān)于磁滯回線特征和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.磁滯回線的面積越大，磁性材料的磁損耗越小B.軟磁材料的磁滯回線狹窄C.磁滯回線可以用于評(píng)估磁性材料的存儲(chǔ)性能D.磁滯回線與磁性材料的居里溫度無關(guān)12、對(duì)于一種形狀記憶合金，要提高其形狀回復(fù)率，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制訓(xùn)練工藝C.改善熱處理?xiàng)l件D.以上都有可能13、對(duì)于高分子材料，其性能受到分子量及分子量分布的影響。一般來說，分子量增大，材料的強(qiáng)度通常會(huì)（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高14、對(duì)于一種用于半導(dǎo)體制造的光刻膠材料，要提高其分辨率和靈敏度，以下哪種改進(jìn)措施可能最為有效？（）A.優(yōu)化化學(xué)組成B.控制分子量分布C.改進(jìn)曝光工藝D.以上都是15、陶瓷材料的熱壓燒結(jié)是一種在高溫和壓力同時(shí)作用下的燒結(jié)方法。與普通燒結(jié)相比，熱壓燒結(jié)的優(yōu)點(diǎn)是什么？（）A.燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間短、致密度高B.燒結(jié)溫度高、燒結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、致密度低C.燒結(jié)溫度和時(shí)間與普通燒結(jié)相同，但致密度高D.燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、致密度低16、對(duì)于一種耐磨涂層材料，要提高其與基體的結(jié)合強(qiáng)度，以下哪種方法較為有效？（）A.增加涂層厚度B.進(jìn)行預(yù)處理C.優(yōu)化涂層成分D.以上都可以17、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，其具有優(yōu)異的性能，那么復(fù)合材料的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？（）A.強(qiáng)度高、重量輕B.耐腐蝕、耐高溫C.可設(shè)計(jì)性強(qiáng)D.以上都是18、對(duì)于陶瓷基復(fù)合材料，增強(qiáng)相的種類和含量對(duì)性能有重要影響。以下哪種增強(qiáng)相能夠顯著提高陶瓷基復(fù)合材料的韌性？（）A.碳纖維B.碳化硅纖維C.氧化鋁纖維D.玻璃纖維19、在電子材料領(lǐng)域，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能對(duì)器件性能起著關(guān)鍵作用。以下哪種半導(dǎo)體材料的禁帶寬度較大？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦20、在分析材料的摩擦磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在特定的摩擦條件下表現(xiàn)出良好的耐磨性。以下哪種因素對(duì)其耐磨性的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.潤滑條件D.摩擦副的材料21、在研究材料的熱膨脹性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在加熱過程中線性膨脹系數(shù)較大。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料通常具有較大的熱膨脹系數(shù)？（）A.密排六方結(jié)構(gòu)B.體心立方結(jié)構(gòu)C.面心立方結(jié)構(gòu)D.簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)22、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，面心立方晶格的原子配位數(shù)是12，而體心立方晶格的原子配位數(shù)是8。以下關(guān)于這兩種晶格結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的描述，正確的是（）A.面心立方晶格的致密度高于體心立方晶格B.體心立方晶格的塑性優(yōu)于面心立方晶格C.面心立方晶格的硬度大于體心立方晶格D.體心立方晶格的熔點(diǎn)高于面心立方晶格23、在研究金屬間化合物的性能時(shí)，以下哪種金屬間化合物具有良好的高溫強(qiáng)度和抗氧化性能？（）A.鋁鈦化合物B.鎳鋁化合物C.鐵硅化合物D.銅鋅化合物24、在高分子材料的熱塑性和熱固性分類中，以下關(guān)于兩者特點(diǎn)和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱塑性高分子材料可以反復(fù)加熱成型B.熱固性高分子材料的強(qiáng)度低于熱塑性材料C.熱塑性材料通常用于制造耐高溫部件D.熱固性材料的加工工藝簡(jiǎn)單25、在研究一種用于高溫超導(dǎo)的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其臨界溫度受到多種因素的影響。以下哪種因素對(duì)臨界溫度的提升作用最為顯著？（）A.元素替代B.制備工藝優(yōu)化C.施加高壓D.引入缺陷二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述材料的儲(chǔ)氫材料的分類（如金屬氫化物和配位氫化物）和儲(chǔ)氫原理。分析儲(chǔ)氫材料的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)和研究進(jìn)展，并舉例說明在氫能領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）論述材料的耐磨涂層技術(shù)，如物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積和熱噴涂等，解釋涂層的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，以及在提高材料耐磨性中的應(yīng)用。3、（本題5分）闡述新型碳材料（如富勒烯、碳納米管、石墨烯）的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，分析其應(yīng)用前景和面臨的問題。4、（本題5分）論述材料的熱障涂層的作用和要求，分析其失效機(jī)制，并說明提高熱障涂層性能的途徑。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）有一圓柱形的工程塑料棒，底面半徑為2厘米，長(zhǎng)度為50厘米，工程塑料的密度為1.3克/立方厘米，求棒的質(zhì)量。2、（本題5分）某種金屬材料的線膨脹系數(shù)為12×10??/℃，將一根長(zhǎng)50cm的金屬棒從25℃加熱到150℃，計(jì)算其長(zhǎng)度的增加量。3、（本題5分）某種磁性材料的矯頑力為1000Oe，樣品的橫截面積為2cm2，計(jì)算使樣品退磁所需的反向磁場(chǎng)強(qiáng)度。4、（本題5分）某半導(dǎo)體材料的能隙為1.5電子伏特，計(jì)算其吸收邊對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。5、（本題5分）已知一種半導(dǎo)體材料的本征載流子濃度為1×101?/cm3，施主雜質(zhì)濃度為1×101?/cm3，計(jì)算多數(shù)載流子濃度。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述金屬材料的熱處理工藝