固體物理期末考試試題2013-2019合集

固體物理2015級（17-18）一、填空題1.原胞是指_______2.Cu是_______結(jié)構(gòu)，F(xiàn)e是_______結(jié)構(gòu)，Zn是_______結(jié)構(gòu)，Si是_______結(jié)構(gòu)3.晶格最緊密排列的兩種方式是_______和_______，他們的配位數(shù)都是_______4.閃鋅礦結(jié)構(gòu)是由兩種_______簡單子晶格沿著_______移動1/4長度套構(gòu)而成，其原胞內(nèi)有_______個原子。對于給定的波矢q，閃鋅礦結(jié)構(gòu)晶體有_______支聲學(xué)波，_______支光學(xué)波，與Si相比，GaAs具有更好的發(fā)光效率，因為GaAs是_______能帶結(jié)構(gòu)。5.纖鋅礦結(jié)構(gòu)是由六角密排子晶格結(jié)構(gòu)沿C軸平移套構(gòu)而成，其原胞內(nèi)有_______個原子。6.晶格常數(shù)為a的簡單立方晶格的（101）面間距是_______7.晶格常數(shù)為a的Cu晶體原胞體積為_______8.晶格軸旋轉(zhuǎn)_______以及它的倍數(shù)而不變時，為旋轉(zhuǎn)軸對稱，晶體只有1,2,3_______五種旋轉(zhuǎn)對稱軸。9.寫出圖中立方晶格陰影晶面的晶面指數(shù)?！靖昃聿煌氖亲詈笠粋€截距為2,3,2】10.共價結(jié)合的兩個特征_______和_______，離子結(jié)合要求正負離子_______排列，金屬性結(jié)合是電子_______，范德瓦爾斯結(jié)合是一種_______。11.聲子是_______，其能量為_______12.能帶理論中的近自由近似把電子在_______中的運動看成是零級近似，把_______看作微擾，晶體中能帶的形成是由于_______調(diào)制的結(jié)果13．能帶底的電子有效質(zhì)量為_______，價帶頂?shù)目昭ㄓ行з|(zhì)量為_______【填正負】二、選擇題1.Au晶體的倒格子是（）A面心立方B體心立方C六角密排D簡單立方2.由異種原子結(jié)合的GaAs，其結(jié)合（）A也是單純的共價結(jié)合B離子性結(jié)合C共價結(jié)合中帶有離子鍵D離子性結(jié)合中帶共價鍵3.原胞長度為2a，原子數(shù)為N的一維雙原子鏈的q限制在（），為滿足波恩卡曼條件，q應(yīng)為（）A-π/2a～π/2a，πh/naB-2π/a~2π/a，πh/naC-π/2a～π/2a，2πh/naD沒有限制4.有關(guān)晶格振動熱容的愛因斯坦量子理論，錯誤的是（）A．認為晶格振動是相互獨立的B.在低溫下理論值比實驗值下降得要慢C．高溫下與經(jīng)典熱容理論結(jié)果相符D．反映了晶格熱容在低溫下的變化趨勢5.對于一維雙原子鏈，在長波極限q→0下，相鄰的A、B原子在聲學(xué)波及光學(xué)波中振動方向分別是A相同，相同B相反，相同C相同，相反D相反，相反6.從能帶論的觀點看，絕緣體和半導(dǎo)體的導(dǎo)帶都是（），而導(dǎo)體的導(dǎo)帶（）【全空，部分空】7.金屬晶體晶格大小的數(shù)量級（），（）可以測定晶格結(jié)構(gòu)A10^（-12），x射線B10^（-8），可見光C10^（-10），電子射線D10^（-10），x射線8.半導(dǎo)體發(fā)光二極管LED的發(fā)光機理是：在加正向偏壓下，N型導(dǎo)帶中的電子向下躍遷與P型價帶中的空穴復(fù)合，并以光子的形式釋放能量，發(fā)光的顏色只與（）有關(guān)。A電子密度B材料性質(zhì)C所加的電壓D帶隙寬度9.低溫極限下，二維晶格的熱容與（）成正比A.T3B.T2C.T三、簡答1.離子晶體的結(jié)合特點，說出兩種離子晶體2.德拜理論的出發(fā)點是什么？為什么在極低溫下才成立？3.為什么滿帶中不產(chǎn)生宏觀電流？四、計算1.面心立方晶格中球的體積占總體積之比2.計算面積為S的二維金屬自由電子能態(tài)密度3.（1）用緊束縛近似求一維單原子鏈的能級結(jié)構(gòu)及帶寬（2）求電子波包速度，給出能帶頂和能帶底的速度（3）求電子有效質(zhì)量，給出能帶頂和能帶底的有效質(zhì)量

固體物理2014級（16-17）一、填空題（25’）1.原胞的定義是指___________________________________2.晶格最緊密排列的兩種方式是_______和_______，他們的配位數(shù)（最近鄰原子個數(shù)）都是_______3.寫出圖中立方晶格陰影部分晶面的晶面指數(shù)。4.第二代半導(dǎo)體材料GaAs是閃鋅礦結(jié)構(gòu)，其晶格結(jié)構(gòu)特點是由Ga和As各自的_______子晶格沿_______平移1/4長度套構(gòu)而成，其原胞內(nèi)有_______個原子，對于給定的波矢q，GaAs有_______支聲學(xué)波，_______支光學(xué)波，與Si相比，GaAs具有更好的發(fā)光效率，因為GaAs是_______能帶結(jié)構(gòu)。5.共價結(jié)合的兩個重要特點是_______和_______，離子結(jié)合要求正、負離子_______排列，金屬性結(jié)合是電子的“______________”，范德瓦爾斯結(jié)合是一種_______感應(yīng)作用。6.聲子是_____________________，其能量為_______7.能帶理論中的近自由近似把電子在_______中的運動看成是零級近似，把_______看作微擾，晶體電子能帶的形成是由于_______調(diào)制的結(jié)果二、選擇題（20’）1.Fe晶體的倒格子是（）A面心立方B簡單立方C六角密排D體心立方2.晶格常數(shù)為a的Cu晶體的簡約（第一）布里淵區(qū)的體積等于A)32π3/a3B)3.晶格常數(shù)為a的簡單立方晶格的（101）面間距為A)2a/2B)a/2C)a/4.共價結(jié)合是一種較強的結(jié)合，Si元素晶體就是典型的共價結(jié)合，而對于由異種原子結(jié)合的Ⅲ-Ⅴ族化合物GaAs，其結(jié)合（）A也是單純的共價結(jié)合B離子性結(jié)合C共價結(jié)合中帶有離子鍵D離子性結(jié)合中帶共價鍵5.晶格常數(shù)為a的一維單原子鏈的第一布里淵區(qū)的波矢范圍是A)-πa<q≤πa6.有關(guān)晶格振動熱容的愛因斯坦量子理論，錯誤的是（）A．認為晶格振動是相互獨立的B.在低溫下理論值比實驗值下降得要慢C．高溫下與經(jīng)典熱容理論結(jié)果相符D．反映了晶格熱容在低溫下的變化趨勢7.在能帶理論中，由于周期性勢場的微擾，一維單原子鏈在波矢k=（）處形成帶A)nπ/aB)nπ8.從能帶論的觀點看，絕緣體和半導(dǎo)體的導(dǎo)帶都是（），而金屬導(dǎo)體的導(dǎo)帶是（）A全空，部分空B全空，全空C部分空，全空D部分空，部分空9.關(guān)于電子有效質(zhì)量，下列說法錯誤的是A反映了晶格周期性勢場對運動電子的影響B(tài)具有張量的形式C是波矢k的函數(shù)D在能帶頂，電子有效質(zhì)量為正10.關(guān)于空穴，下列說法錯誤的是A具有正的電量B具有正的有效質(zhì)量C空穴是指近滿帶底附近空的狀態(tài)D空穴能導(dǎo)電，與電子導(dǎo)電一起，稱為電子-空穴混合導(dǎo)電三、簡答題（15’）1.說明共價晶體的結(jié)合特點，并列舉兩種典型的共價晶體2.說明愛因斯坦量子熱容理論的缺陷以及導(dǎo)致缺陷的原因3.說明為什么滿帶中電子的運動不會產(chǎn)生宏觀電流。四、計算題（40’）1.計算面心立方晶體結(jié)構(gòu)中，小球所占體積與總體積之比x。2．計算德拜近似下，二維正方晶格（面積為S）的振動模式密度g（ω）3.理想面心立方晶格的（100）表面是二維的正方格子，試求（1）畫出二維正方格子（晶格常數(shù)a）的第一、二、三布里淵區(qū)（2）在緊束縛近似下，應(yīng)用Ek=εi-J0-R（3）計算在能帶項和能帶底的電子有效質(zhì)量m

固體物理2013級（15-16）5．eikru6.費米能是0溫度下電子占據(jù)的_______7.光子優(yōu)越的原因_______8.長光學(xué)波主要是兩種原子之間的_______9.GaAs的發(fā)光效率比Si高的原因是_______13.電子在k空間按_______分布函數(shù)分布，公式為_______14.金屬晶體中，電子被_______18.色散關(guān)系在k~0處近似為ω=cq的晶格振動稱為_______19.晶格電子能量和自由電子能量接近，在布里淵區(qū)和邊界位置有_______20.晶格振動可解釋為晶體熱容量的低溫行為，愛因斯坦假設(shè)晶體格波為_______三、簡述1.用中子非彈性散射測量聲子譜的原理2.周期函數(shù)的傅里葉變換Fr=G3.an=Ce4.已知格波為μn=q四、計算1.已知二維正方晶格的態(tài)密度公式NE=S2.把緊束縛近似的結(jié)果Ek=ε

固體物理2012級（14-15）一、填空題（25’）1.原胞的定義是指___________________________________2.晶格最緊密排列的兩種方式是_______和_______，他們的配位數(shù)（最近鄰原子個數(shù)）都是_______3.寫出圖中立方晶格陰影部分晶面的晶面指數(shù)。4.由碳原子構(gòu)成金剛石是_______（簡單或復(fù)式）晶格，其結(jié)構(gòu)特點是每個碳原子與_______個最近鄰碳原子構(gòu)成一個_______，其布拉伐格子是_______，其原胞內(nèi)有_______個碳原子，對于給定的波矢q，金剛石有_______支聲學(xué)波、_______支光學(xué)波，金剛石是典型的_______結(jié)合，該結(jié)合形式的兩個重要特點是_______和_______。5.晶體中共有_______種布拉伐格子，_______個晶系。6.聲子是____________________________，其能量為_______。7.晶體電子能帶的形成是由于_______調(diào)制的結(jié)果二、選擇題（20’）1.Fe晶體的倒格子是（）A面心立方B簡單立方C六角密排D體心立方2.晶格常數(shù)為a的Cu晶體的簡約（第一）布里淵區(qū)的體積等于A)32π3/a3B)3.晶格常數(shù)為a的簡單立方晶格的（101）面間距為A)2a/2B)a/2C)a/4.共價結(jié)合是一種較強的結(jié)合，Si元素晶體就是典型的共價結(jié)合，而對于由異種原子結(jié)合的Ⅲ-Ⅴ族化合物GaAs，其結(jié)合（）A也是單純的共價結(jié)合B離子性結(jié)合C共價結(jié)合中帶有離子鍵D離子性結(jié)合中帶共價鍵5.在排斥勢不變的情況下，離子電荷增加一倍將使NaCl離子晶體的晶格常數(shù)變（），而結(jié)合能將變（）A寬，小B窄，大C寬，大D窄，小6.對于一維單原子鏈，由波恩-卡曼條件，波矢q?。ǎㄆ渲蠮取整數(shù)）。A)πl(wèi)/NaB)2πl(wèi)/Na7.有關(guān)晶格振動熱容的愛因斯坦量子理論，錯誤的是（）A．認為晶格振動是相互獨立的B.在低溫下理論值比實驗值下降得要慢C．高溫下與經(jīng)典熱容理論結(jié)果相符D．反映了晶格熱容在低溫下的變化趨勢8.在能帶理論中，由于周期性勢場的微擾，一維單原子鏈在波矢k=（）處形成帶A)nπ/aB)nπ9.關(guān)于電子有效質(zhì)量，下列說法錯誤的是A反映了晶格周期性勢場對運動電子的影響B(tài)具有張量的形式C是波矢k的函數(shù)D在能帶頂，電子有效質(zhì)量為正10.關(guān)于空穴，下列說法錯誤的是A具有正的電量B具有正的有效質(zhì)量C空穴是指近滿帶底附近空的狀態(tài)D空穴能導(dǎo)電，與電子導(dǎo)電一起，稱為電子-空穴混合導(dǎo)電三、簡答1.說明長波極限下一維雙原子鏈光學(xué)波和聲學(xué)波的振動特點2.說明愛因斯坦量子熱容理論的缺陷和導(dǎo)致缺陷的原因3.說明為什么滿帶中電子的運動不會產(chǎn)生宏觀電離流。四、計算1.計算面積為S的二維金屬自由電子的能態(tài)密度N(E)2.理想面心立方晶格的（100）表面是二維的正方格子，試求（1）畫出二維正方格子（晶格常數(shù)a）的第一、二、三布里淵區(qū)（2）在緊束縛近似下