材料，能源，信息技术是当前攻击工人的新革命的三大支柱。在电子信息产业中，介电，磁电，光电，半导体，敏感等材料是信息技术基础和先导。 2. 简述半导体材料的分类及典型半导体材料的能带特点？
功能分：微电子，光电半导体，热电半导体，微波半导体，敏感半导体等材料。化学分：元素半导体，有机半导体等。结构：晶态和非晶态半导体。能带特点：晶体中电子作共有化运动后，相应的能量也不同于孤立原子中的电子，将发生变化；原来孤立的原子能级都分裂成一组组彼此相距很近的能级，每组构成一个能带。能带能级对应于晶体中电子作共有化运动的能量称为允带。允许带间的能量范围对共有化运动状态时禁止的，称为禁带。典型半导体材料的能带结构与绝缘体类似，只有禁带宽度较窄，一般在2eV以下。
3. 硅主要以什么状态存在，为什么它不是一个好的光电子材料？
硅在自然界中主要以二氧化硅或硅酸盐化合物的形式存在。光电子材料的能带结构最好是直接带隙，而硅是间接带隙，而且对光的反射较强，光射在硅表面，能量损失30%左右，所以
它不是一个号的光电子材料。
4. 电子材料可分为几代，每一代的代表材料是什么？
三代：第一代是以Si和Ge为代表的单质半导体材料，第二代以GaAs和InP为代表的化合物半导体材料，第三代是以GaN和金刚石为代表的宽禁带半导体材料。
5. 半导体微结构材料分类方法及主要生长方法？
分为三维材料二维材料一维材料零维材料，按衬底不同分为GaAs基材料，InP基材料，Si基材料，生长方法：分子束外延MBE；金属有机化合物气相淀积MOCVD。
6. 光电子材料可分为几类？典型的探测器材料是那些？
5类，激光材料，光电探测，光学功能，光纤，光电显示材料。典型的探测器材料有：HgCdTe,PtSi，PbS，InSb等。
7.激光晶体和激光玻璃的特点是什么？
激光晶体的特点是：荧光线宽，功率大，荧光寿命长，宽吸收带，高泵蒲量子效率。激光玻璃的特点：无荧光或较窄荧光，激光阀值高，储能能量大，热学性能差，膨胀系数大，热导率小，易于获得高光学质量和尺寸材料，各向同性。
8. 非线性光学晶体的性质？
非线性光学系数大；能够实现相应匹配；透光波段宽，透明度高；有高的光转换效率；有较高的抗光损伤阀值；物理、化学性能稳定，硬度大；易于加工，价格低廉。
9. 光纤工作原理及结构特点？
工作原理：全反射；结构特点：光导纤维由芯料外敷以涂层材料而成，大多数呈圆柱状。
10.简要回答主要集成电路衬底材料和互连材料及其发展方向？
衬底材料：Si、SoI、3-5族氮化物半导体材料；发展方向：高热导率，高稳定性，宽带隙，耐高温材料。主要互连材料：金属导电，绝缘介质材料。发展方向：高热到率，低电阻率，抗点迁移率和应力迁移性好的材料发展。
11. 基板材料应该具有哪些特性，什么材料适合作基板？ 即高导热率。低介电常数与芯片具有良好的热匹配、低膨胀系数，优良的机械加工性能、化学活性小、低成本、无毒及电极的相容等性能。陶瓷，玻璃，树脂等材料。
12. 简要回答半导体IC封装技术的功能，介绍微电子封装技术发展趋势？
保护、供电、冷却微电子器件、提供器件和外界的电和机械上的联系、保护芯片的导电丝。
发展趋势：多芯片封装，超薄型封装，三维封装乃至光互连。
13. 什么是微机电系统？简述其特点？其工艺与微电子工艺有哪些不同？
是以微传感器，微执行器以及驱动和控制电路为基本元器件组成。特点：体积小、质量轻、功耗低，谐振频率高，响应时间短。微机电系统及器件的制造远非集成电路加工工艺所能及，必须在集成电路工艺基础上扩展一些专用的微机械加工技术，包括体型加工技术，表面加工技术，构件间的相互组装技术键合及封装技术，才能制造出具有一定性能的微器件和微机电系统。
14.磁性材料按其组成可分为几类，各有何特点？
金属磁性材料和铁氧体磁性材料。金属：磁导率大，磁滞损耗小，稳定性高。铁氧体：导电性属半导体范畴，高介电性。
15.软磁材料和永磁材料的磁滞回线的特点是什么？
软磁材料的磁滞回线窄而长，起始磁导率高，矫顽力小，容易获得磁性也容易失去磁性。永磁材料的具有高的剩余磁感应强度和矫顽力，磁能积高，凸出系数和恢复磁导率趋于1，稳定性好。
16.铁电材料和铁磁体有何相似的性质？
铁电材料在某温度范围内，具有自发极化，且其极化强度可以因外电场而反向，同铁磁体具有磁滞回线一样，铁电材料具有电滞回线，铁磁体具有磁畴，铁电材料也具有铁电畴。铁电材料还有一个温度临界温度时，晶体发生结构向转变，自发极化消失，没有铁电性。
17.简述声光效应和磁光效应？
声光效应：声波对光的“衍射”现象，声波在透明介质中形成的介质密度的周期性疏密变化，可视为一条光栅，光栅条间隔等于声波波长，光通过声波光栅时产生衍射；当光透过透明的磁性物质或被磁性物质反射时，由于存在自发磁化强度M，将产生的各项异性，故可以观测到各种特殊的光学现象，这些现象总称为慈光效应。
18.正温度系数材料和负温度系数材料的特点？
正温度系数材料的电阻率随着温度升高二增大，负温度系数材料的电阻率随着温度升高而减少。
19.典型的气敏材料及敏感机理？
典型的气敏材料有：SnO2气敏材料，ZnO气敏材料，氧化铁系气敏材料，钙钛矿型气敏材料。敏感机理：当被测气体在该物质表面吸附后，引起其电学特性发生变化。
20.典型的电解电容器材料是什么？通过什么方法可以制备？
典型的电解电容器材料有：铝和钼，它们主要都是通过电化学的方法在金属阳极表面生成氧化膜电解质。
21.介电陶瓷的特点是什么？
介电常数高，变化范围大；串联电感小；高强度，高可靠性，耐高温；电阻率高，耐高点强度。
22.简述一种新型薄膜材料特点，制备方法和应用？
Si基非晶态半导体薄膜：特点 长程有序，短程无序，可以部分实现连续性的物性控制；制备方法：SiH4气体的辉光放电分解法，溅射法，光CVD，提高沉淀速率；应用：半导体集成电路。
23.为什么说微电子材料是最重要的信息材料，光电子材料是发展最快的信息材料，光子材料是最有前途的信息材料，请予以说明？
微电子材料：芯片材料、基板材料、封装材料、光刻材料、各种电子化学材料。光电子材料：应用于光电子材料的总称，是指具有光子和电子的产生、转换、传输功能的材料，光电子材料是光电技术的先导和基础，光电子材料的研制与发展对光电子技术起推动促进作用。
24.信息技术的哪几个环节依靠材料和元器件的发展？
信息技术的获取，传输，存储，显示，处理环节依靠材料和元器件的发展。
25.晶体有哪些主要特征？
有规则的外形；均匀性；解理性；固定的熔点；各向异性。
26.简要说明单晶、多晶、非晶体的主要特点？
单晶体是指在整个晶体中，原子按照同一种方式排列，整个材料被一个晶格结构所贯穿，各向异性，有规则的外形和固定的熔点；多晶体是由若干个不同取向的小单晶组成，各项同性，无规则的外形，原子仍对称和周期性排列，有固定的熔点，非晶体中原子排列不具有周期性，各项同性，无规则的外形和固定的熔点。
27.请简要说明三种电子材料微观分析方法？
（1）原子发射光谱：不同的元素，其电子结构不同在光谱中波长的组成和特征谱不同，可从原子受激后发射的光谱及其强度对元素进行定性和定量的分析。（2）结构分析方法：X
射线衍射分析法，X射线在晶体中传播满足一下关系发生反射：n=2d布喇格反射公式，为X射线波长，d为晶面间间距，为反射角，通过对衍射花样的分析，可以获得晶体结构的各种参数。测量衍射峰的位置，可以得到晶胞的尺寸，对称性及晶面取向。（3）显微分析法：光学显微镜50~1500倍，透射显微镜几十万倍，扫描显微镜几千~几万倍，可以观察晶体结构、晶粒的大小和形状，晶粒分布、晶粒取向、晶体缺陷。
28.简述电子材料发展趋势？
晶体大尺寸化；晶体结构完美化；多功能化；复合化；低维化；智能化。
29.研究半导体材料的结构主要有那两个途径？
（1）能带论：从晶体结构长程周期性研究电子能态结构；（2）化学键理论：从物质化学组成，短程周期性研究电子能态结构。
30.简要说明什么是半导体材料掺杂，主要掺杂方式有哪些？重掺杂和轻掺杂有什么不同，各用到哪方面？
半导体掺杂就是在纯净的半导体掺入浅能级杂质，主要的掺杂方式有热扩散和离子注入，重掺杂与轻掺杂的区别在于多子的浓度的大小，重掺杂多子浓度大于轻掺杂浓度多子的浓度。重掺杂用在做三极管的发射区，轻掺杂用在做三极管的基区。
31.将简述Ge、Si的主要物理、化学性质？
都具有灰金属光泽的固体，硬而脆；锗的金属性更显著。在空气和常温下化学性质时稳定的，但升温时，却容易同氧，氯等多种物质发生化学反应，锗不溶于盐酸和稀硫酸，但能溶于弄硫酸，浓硝酸，王水以及HF-HNO3，混合酸中。硅不溶于HCL.H2SO4,HNO3,及王水,溶于HF-HNO3混合酸中,锗与浓碱几乎不起作用,但很容易溶于H2O2-NaOH混合液,硅与碱在常温下就能发生反应.
32.请简述三、五族化合物半导体的性质、晶体结构、能带特点？
典型材料:GaAs,Inp等.综合强度高,熔点高,禁带宽度大,载流子迁移率高,能带结构为直接跃迁型,几乎所以得三五族化合物都排列成两种形式的晶体结构,即立方闪锌矿型结构和六角纤维锌矿型结构.
33.请简述GaN的特性？
GaN是一种坚硬稳定的高熔点材料.晶体结构主要为闪锌结构,晶格常数随生长条件,杂质浓度,化学配比的变化而变化.非掺杂GaN为N型,电子浓度为10(14~16)|cm3,呈高电导,利用它的禁带宽度可制成蓝光器件.
34.什么是半导体微结构材料，简述其分类及生长方法?
具有半导体异质结构,超晶格和具有量子效应的半导体材料为半导体微结构材料.按维数分为:三维,两维,一维,零维材料,按衬底不同可分:GaAs基材料,InP基材料,Si基材料.生长方法主要有:分子束外延MBE,金属有机化合物气相淀积MOCVD.
35.简述激光晶体的发展趋势？
大功率激光,可调谐激光,二极管泵浦激光,新波长晶体激光,适合光纤通信新材料激光
36.简述HgCdTe红外探测器的特点？
（1）Hg1-xCdTe材料是HgTe-CdTe赝二系化合物半导体合金材料，其禁带Eg是组分x和温
度T的函数，对x和T的调节和选择，使Eg从半金属HgTe（-0.3ev）至半导体CdTe的Eg（1.648ev）之间连续变化，适当选择x和T可以设计所需波长的探测器材料，探测范围1~25微米；（2）HgCdTe是一种本征半导体材料，其光吸收系数比非本征半导体材料大得多，大约1微米厚的材料可做到有效的光吸收，探测器具有很高的量子效率；（3）HgCdTe材料热激发速率小，可在较高温度下工作；（4）HgCdTe材料有很小的电子有效质量，很高的电子迁移率，低的本征载流子浓度和小的介电常数，HgCdTe探测器有较高的光电导增益和响应率，适合研制高频响应，频带宽的探测器。
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