武漢商學院《半導體物理與器件》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁武漢商學院《半導體物理與器件》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、高分子材料的降解是一個重要的問題。對于可生物降解的高分子材料，其降解機制主要包括哪些？（）A.水解、氧化、酶解B.熱分解、光分解、化學分解C.物理老化、化學老化、生物老化D.結晶、取向、交聯(lián)2、玻璃是一種常見的無機非金屬材料，具有多種性能特點。以下關于玻璃的結構和性能的描述，正確的是（）A.玻璃是一種晶體材料，具有固定的熔點B.玻璃的強度主要取決于其化學組成C.玻璃的熱穩(wěn)定性差，容易因溫度變化而破裂D.玻璃的導電性良好，可用于制造電子器件3、在研究金屬的塑性變形機制時，發(fā)現(xiàn)位錯運動受到阻礙。以下哪種障礙物對位錯運動的阻礙作用最強？（）A.溶質原子B.第二相粒子C.晶界D.空位4、在金屬材料的表面處理中，化學鍍可以在非導電表面形成金屬鍍層。以下哪種材料適合進行化學鍍？（）A.塑料B.陶瓷C.玻璃D.以上都是5、在材料的拉伸試驗中，真應力和工程應力的計算方法不同。在材料發(fā)生頸縮后，真應力（）A.小于工程應力B.等于工程應力C.大于工程應力D.與工程應力無關6、在研究超導材料時，臨界溫度是一個關鍵參數(shù)。以下哪種超導材料具有較高的臨界溫度？（）A.低溫超導材料B.高溫超導材料C.常規(guī)超導材料D.以上都不對7、在研究材料的光學非線性現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)一種材料在強光作用下折射率發(fā)生明顯變化。以下哪種光學非線性效應最有可能導致這種現(xiàn)象？（）A.二階非線性光學效應B.三階非線性光學效應C.受激拉曼散射D.自發(fā)輻射8、對于功能材料，壓電材料在傳感器領域有廣泛應用。以下哪種材料屬于壓電材料？（）A.石英B.石墨C.金剛石D.玻璃9、在研究陶瓷材料的韌性時，發(fā)現(xiàn)引入相變增韌機制可以顯著提高其韌性。以下哪種陶瓷材料最常采用相變增韌？（）A.氧化鋁陶瓷B.氧化鋯陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷10、材料的熱膨脹系數(shù)是指材料在溫度變化時尺寸的變化率，那么影響材料熱膨脹系數(shù)的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、晶體結構B.溫度范圍、加熱速率C.材料的制備工藝、微觀結構D.以上都是11、高分子材料的降解是指材料在自然環(huán)境或特定條件下分解的現(xiàn)象，那么高分子材料的降解方式有哪些？（）A.生物降解、光降解、熱降解B.化學降解、機械降解、水解降解C.氧化降解、輻射降解、微生物降解D.以上都是12、在陶瓷材料的性能測試中，抗彎強度是一個重要指標。以下哪種測試方法常用于測定陶瓷材料的抗彎強度？（）A.三點彎曲法B.拉伸試驗C.壓縮試驗D.沖擊試驗13、對于一種用于儲能飛輪的復合材料，要提高其能量存儲密度，以下哪種設計策略最為關鍵？（）A.提高轉速B.增加飛輪質量C.優(yōu)化材料的強度和密度D.改進制造工藝14、在金屬材料的疲勞裂紋擴展過程中，以下關于裂紋擴展速率和影響因素的描述，正確的是（）A.裂紋擴展速率與應力強度因子成正比B.材料的韌性越好，裂紋擴展速率越快C.環(huán)境濕度對裂紋擴展速率沒有影響D.裂紋擴展速率與加載頻率無關15、在材料的腐蝕防護方法中，涂層防護是一種常用的手段。以下哪種涂層能夠提供較好的防腐效果？（）A.有機涂層B.無機涂層C.金屬涂層D.復合涂層二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）闡述材料的耐蝕性評價方法和指標。分析金屬材料、陶瓷材料和高分子材料在不同腐蝕環(huán)境中的耐蝕機制，并舉例說明提高材料耐蝕性的方法。2、（本題5分）詳細解釋材料的磁電阻效應，分析其在磁存儲和傳感器領域的應用前景和面臨的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）解釋什么是材料的阻尼性能，分析其產(chǎn)生機制，并說明高阻尼材料在工程中的應用領域。4、（本題5分）在金屬材料的熱處理過程中，淬火和回火的配合使用可以顯著改善材料的性能。請詳細闡述淬火和回火的工藝過程、作用機制以及它們對材料組織和性能的影響。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述材料的儲氫性能的測試方法和評價指標，分析影響儲氫性能的因素，如材料結構、表面特性等，并探討在氫能存儲和利用中的應用。2、（本題5分）詳細探討高分子材料的降解機制，涵蓋生物降解、光降解和化學降解等類型，分析影響降解速率的因素以及在環(huán)境保護和材料壽命設計中的意義。3、（本題5分）分析材料的聲學性能，如吸音系數(shù)、隔音量和聲波傳播特性等，對材料在聲學工程中的應用及如何進行優(yōu)化。4、（本題5分）全面論述材料的等離子體處理對表面性能的影響，探討等離子體處理的原理和方法，分析其對材料表面化學組成、粗糙度、潤濕性等性能的影響和應用。5、（本題5分）深入論述材料的超硬材料的性能特點和應用，分析超硬材料的合成方法和發(fā)展趨勢，并探討在機械加工和地質勘探中的應用。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）已知一種半導體材料的導帶底有效質量為0.1m?，價帶頂有效質量為0.5m?，計算其有效態(tài)密度之比。2、（本題10分）一個長方體的石英玻璃塊，長10厘米，寬8厘米，高6厘米，密度為2.2克