第一章测试1.比较碱金属元素Li、Na、K、Rb、Cs的费密能大小()A:Li=Na=K=Rb=CsB:Li<Na<K<Rb<CsC:Li>Na>K>Rb>CsD:无法比较答案:C2.对于二维正方格子,第一布里渊区角上π/a(1,1)的自由电子动能是区边中心点π/a(1,0)的几倍()A:1B:1/2C:2D:4答案:C3.霍尔系数只与金属中的()有关。
A:费密分布函数B:费密能级C:费密温度D:自由电子密度答案:D4.量子自由电子学说认为自由电子的行为服从()A:无规律B:Bose-Einstein统计规律C:Fermi-Dirac统计规律D:Maxwell-Boltzmann统计规律答案:C5.费密能EF表示T>0K时电子占有几率为()的能级能量A:1B:1/4C:0D:1/2答案:D6.下图中二维正方格子的第二布里渊区的形状为()A:B:圆形C:D:答案:C7.三维晶体的布里渊区的界面构成一多面体,下图中为体心立方晶格第一布里渊区的为()A:圆球B:C:D:答案:D8.计算能量为54eV电子的德布罗意波长以及它的波数()A:1.14×10-10m,2.66×1010m-1B:1.67×10-10m,3.76×1010m-C:3.34×10-10m,7.52×1010m-1D:2.36×10-10m,5.32×1010m-1答案:B9.如电子占据某一能级的几率为1/4,另一能级被占据的几率为3/4,分别计算两个能级的能量比费密能高出多少kT()A:1.099kT,-1.099kTB:-1.099kT,-1.099kTC:1.099kT,1.099kTD:-1.099kT,1.099kT答案:A10.Cu的密度8.92g/cm3,原子量为63.55,计算Cu的EF0()A:1.8 eVB:7eVC:3.5 eVD:14eV答案:B11.Na的密度1.013g/cm3,原子量为22.99,计算Na在0K时自由电子的平均能量()A:6.5eVB:3.25eVC:1.95eVD:3.9eV答案:C12.体心立方格子的倒格子是面心立方,倒格矢的长度(基矢的长度)为()A:π/aB:2π/aC:2π/aD:2π/a答案:B13.以四价原子、二维正方空晶格为例计算自由电子的费密波矢为()A:B:C:D:答案:C14.下图属于四价原子二维正方格子的近自由电子费密面的是()A:B:C:D:答案:C第二章测试1.已知某离子晶体的晶格常数为5.0×10-8cm,固有振动频率为1012Hz,晶格势能垒为0.5 eV,求300K时的离子迁移率为()。
A:1.24×10-10 cm2/s·VB:6.19×10-11 cm2/s·VC:4.57×10-10 cm2/s·VD:9.14×10-10cm2/s·V答案:B2.已知NaCl的A1=5.0×107 s·m-1,W1=169 kJ/mol,A2=50 s·m-1,W2=82kJ/mol;计算在300 K时的电导率。
()A:2.7×10-13s·m-1B:1.48×10-21 s·m-1C:1.98×10-22 s·m-1D:2×10-12 s·m-1答案:A3.硫化铅晶体的禁带宽度为0.35eV,等效状态密度 N= 8.8×1018/cm3,计算300 K时硫化铅价带空穴浓度和导带电子的浓度。
(k=8.6×10-5 eV/K)()A:1.65×1014/cm3B:1×1014/cm3C:2×1014/cm3D:3.3×1014/cm3答案:B4.单晶硅半导体的禁带宽度为1.10 eV,等效状态密度 N=1.0×1019/cm3,求在273K时该半导体中的本征载流子浓度ni为()。
A:6.7×108/cm3B:2.2×109/cm3C:1.1×109/cm3D:1.34×109/cm3答案:A5.n型半导体导带的有效状态密度 Nc=1.0×1019/cm3, 施主原子的浓度为ND=1.0×1021/cm3,导带的最低能级为1.10 eV,施主原子的局域能级为1.00 eV,求该n型半导体导带中的电子浓度和费米能级,k=8.6×10-5eV/K,T=300K,假定价带顶的能级为0.0 eV。
()A:2.37×1019/cm3 , 0.56eVB:2.37×1019/cm3 , 0.44eVC:1.44×1019/cm3 , 0.56eVD:1.44×1019/cm3 , 0.44eV答案:C6.已知室温下硅的本征载流子密度ni=1.5´1010 cm-3,试求掺磷浓度为1.5´1013 cm-3,掺硼浓度为1.0´1013 cm-3的硅样品在室温热平衡状态下的电子密度n0、空穴密度p0和费米能级的位置(Ec-EF)。
已知此时硅中杂质原子已全部电离,硅的导带底和价带顶有效态密度分别为2.8´1019cm-3和1.1´1019cm-3。
( )A:n0=4.5´107cm-3, p0=5´1012cm-3, Ec-EF=0.362eVB:n0=4.5´107cm-3, p0=5´1012cm-3, Ec-EF=0.404eVC:n0=5´1012cm-3, p0=4.5´107cm-3, Ec-EF=0.362eVD:n0=5´1012cm-3, p0=4.5´107cm-3, Ec-EF=0.404eV答案:D7.透辉石CaMg[Si2O6]硅酸盐矿结构属何种结构类型?()A:架状B:链状, 单链C:组群状,双四面体D:层状答案:B8.方镁石(MgO)的密度是3.58g/cm3,其晶格常数是0.42nm,计算MgO中每个晶胞中肖特基缺陷的数目(MgO为立方晶系,1个MgO晶胞中有4个MgO分子,Mg原子量24.305,O原子量15.999)。
()A:0.1B:0.0082C:0.02D:0.04答案:D9.在CaF2晶体中,弗兰克尔缺陷形成能为2.8eV,肖特基缺陷的生成能为5.5eV,计算在25℃时热缺陷的浓度?()A:1.33×10-31B:2.21×10-24C:1.41×10-5D:1.72×10-4答案:B10.在CaF2晶体中,弗兰克尔缺陷形成能为2.8eV,肖特基缺陷的生成能为5.5eV,计算在1600℃时热缺陷的浓度?()A:1.41×10-5B:2.21×10-24C:1.33×10-31D:1.72×10-4答案:D11.高温结构材料Al2O3可以用ZrO2来实现增韧,也可以用MgO来促进Al2O3的烧结,如加入0.2mol%ZrO2,固溶体分子式为:()A:Al1.997Zr0.003O3B:Al1.997Zr0.002O3C:Al1.998Zr0.002O3D:Al1.998Zr0.002O3.001答案:D12.TiO2等金属氧化物,在还原气体中焙烧时,还原气氛夺取了TiO2中的部分氧在晶格中产生氧空位。
每个氧离子在离开晶格时要交出两个电子。
这两个电子可将两个Ti4+还原成Ti3+,但三价Ti3+离子不稳定,会恢复四价放出两个电子,由于氧离子缺位,分子表达式为TiO2-x。
此时电子浓度、氧空位浓度和氧分压的关系为:()A:B:C:D:答案:D13.已知CaO的肖特基缺陷生成能为6ev,欲使Ca2+在CaO中的扩散直至CaO的熔点(2600℃)都是非本征扩散,要求三价杂质离子的浓度是多少?()A:6.18×10-11B:1.1×10-5C:3.09×10-11D:5.5×10-6答案:B14.空位随温度升高而增加,在和之间,由于热膨胀bcc铁的晶格常数增加0.51%,而密度减少2.0%,假设在时,此金属中每1000个单位晶胞中有1个空位,试估计在时每1000个单位晶胞中有多少个空位?(bcc铁单位晶胞中有2个原子,假设晶格不变)()A:11B:71C:61D:21答案:A15.在(773K)所做扩散实验指出,在金属1010个原子中有一个原子具有足够的激活能可以跳出其平衡位置而进入间隙位置,在时,此比例会增加到109,问:(1)此跳跃所需要的激活能?(2)在(973K)具有足够能量的原子所占的比例为多少?( )A:① 2.14×10-19J/atom ② 6.2×10-9B:① 2.14×10-17J/atom ② 8.2×10-9C:① 2.14×10-17J/atom ② 6.2×10-9D:① 2.14×10-19J/atom ② 8.2×10-9答案:A16.设有一条内径为30mm的厚壁管道,被厚度为0.1mm的铁膜隔开,通过向管子一端向管内输入氮气,以保持膜片一侧氮气浓度为1200mol/m3,而另一侧的氮气浓度为100mol/m3。
如在700℃下测得通过管道的氮气流量为2.8×10-4mol/s,求此时氮气在铁中的扩散系数。
( )A:4.4×10-4m2/sB:3.6×10-12m2/sC:4×10-11m2/sD:1.1×10-7m2/s答案:B17.根据下图中金属的相图以及电阻率与状态关系示意图,表示形成连续固溶体电阻率变化情况的是()。
A:B:C:D:判断题答案:B18.如果对某试样测得的霍尔系数RH为正值,则其电导载流子为电子。
()A:错B:对答案:A19.因为金属中自由电子浓度很大,远远超过半导体的载流子密度,故半导体的霍尔系数大于金属。
()A:对B:错答案:A20.离子晶体中的离子电导常温下以本征电导为主,高温下以杂质电导为主。
()A:对B:错答案:B21.下列离子晶体:氟化钠、氯化钠、溴化钠、碘化钠中离子电导率的大小为。
()A:错B:对答案:A22.电子导电材料中温度对载流子迁移率的影响为:低温下杂质离子对电子的散射起主要作用,高温下声子对电子的散射起主要作用。