固體物理歷年試卷

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1、jiu2001級物理專業(yè)《固體物理學(xué)》畢業(yè)補(bǔ)考試卷一、（40分）請簡要回答下列問題：1、實(shí)際的晶體結(jié)構(gòu)與空間點(diǎn)陣之間有何關(guān)系？2、什么是晶體的對稱性？晶體的基本宏觀對稱要素有哪些？3、晶體的典型結(jié)合方式有哪幾種？4、由N個原胞所組成的復(fù)式三維晶格，每個原胞內(nèi)有r個原子，試問晶格振動時其波矢的取值數(shù)和模式的取值數(shù)各為多少？5、請寫出Bloch電子的波函數(shù)表達(dá)式并說明其物理意義。6、晶體中的線缺陷之主要類型有哪些？7、什么是電子的有效質(zhì)量？有何物理意義？8、什么是空穴？其質(zhì)量和電荷各為多少？二、（10分）已知某晶體具有體心立方結(jié)構(gòu)，試求其幾何結(jié)構(gòu)因子，并討論其衍射消光規(guī)律。

2、三、（12分）已知某二維晶體具有正方結(jié)構(gòu)，其晶格常數(shù)為a，試畫出該晶格的前三個布里淵區(qū)。四、（12分）已知某一價金屬由N個原子組成，試按Sommerfeld模型求其能態(tài)密度g(E)，并求T=0K時電子系統(tǒng)的費(fèi)米能量EF。五、（16分）試由緊束縛模型的結(jié)果，導(dǎo)出簡立方結(jié)構(gòu)晶體S電子的能譜，并求：1、能帶的寬度；2、k態(tài)電子的速度；3、能帶底部附近電子的有效質(zhì)量。六、（10分）試簡要說明導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體的能帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并畫出能帶結(jié)構(gòu)示意圖。2002級電技專業(yè)《固體與半導(dǎo)體物理學(xué)》期末試卷A一、（24分）名詞解釋：晶胞和原胞；聲學(xué)波和光學(xué)波；布洛赫定理；有效質(zhì)量；回旋共振

3、；簡并半導(dǎo)體；二、（24分）簡要回答：1、試簡要說明元素半導(dǎo)體Si的晶體結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2、什么是晶體的對稱性？描述晶體宏觀對稱性的基本對稱要素有哪些？3、什么是費(fèi)密能量？為什么說在半導(dǎo)體物理中費(fèi)密能級尤為重要？4、導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕絕緣體有何本質(zhì)區(qū)別？試分別畫出其能帶結(jié)構(gòu)示意圖。5、試簡要說明n半導(dǎo)體中費(fèi)密能級與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系。6、半導(dǎo)體中非平衡載流子復(fù)合的主要機(jī)制有哪些？三、（14分）已知某晶體的基矢為：試求：（1）倒格子基矢和倒格子原胞體積；（2）晶面（210）的面間距；（3）以前兩個基矢構(gòu)成二維晶格，試畫出其第一、二、三布區(qū)。四、（10分）已知某金屬晶體

4、由N個二價原子組成，試求其能態(tài)密度表達(dá)式，并求T=0K時該金屬的費(fèi)密能量和每個電子的平均能量。一、（8分）某一維晶體原子間互作用勢為：式中a為晶格周期，試按近自由電子模型求其第一和第二禁帶的寬度。二、（10分）設(shè)晶格常數(shù)為a的一維晶格，導(dǎo)帶極小值附近能量和價帶極大值附近能量分別的為：和式中為常數(shù)，為電子的慣性質(zhì)量。試求：（1）禁帶寬度；（2）導(dǎo)帶底電子有效質(zhì)量；（3）價帶頂電子有效質(zhì)量；（4）價帶電子躍遷到導(dǎo)帶底時準(zhǔn)動量的變化。三、（10分）已知p型半導(dǎo)體中受主濃度為NA，試由熱平衡態(tài)下載流子濃度表達(dá)式和半導(dǎo)體的電中性條件，求半導(dǎo)體處于飽和區(qū)時的費(fèi)密能級位置和載流子濃度

5、。2002級電技專業(yè)《固體與半導(dǎo)體物理學(xué)》期末試卷B一、（40分）請簡要回答：1、什么是空間點(diǎn)陣？空間點(diǎn)陣和晶體結(jié)構(gòu)間有何關(guān)系？2、什么是晶體的對稱性？試畫出三次旋轉(zhuǎn)反演軸的投影圖并給出其等效對稱要素。3、什么是格波？什么是聲子？晶格振動時格波的波矢取值數(shù)和模式取值數(shù)各為多少?4、在周期場中運(yùn)動的電子其波函數(shù)和能譜各有何特點(diǎn)？5、什么是位錯？其主要類型是什么？各有何特點(diǎn)？6、元素半導(dǎo)體Ge的晶體結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)各有何特點(diǎn)？7、什么是施主？雜質(zhì)半導(dǎo)體中施主能級一般位于何處？試畫出能帶結(jié)構(gòu)示意圖。8、半導(dǎo)體和導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)有何不同？二、（8分）試證明面心立方的倒格子為體心立方

6、。三、（10分）若一晶體中任意兩原子的相互作用能可以表示為：式中a、b為與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)，試求：（1）平衡間距；（2）晶體的結(jié)合能。四、（10分）試討論由N個原子組成的一維原子鏈的晶格振動，并求其色散關(guān)系和模式密度（即頻率分布函數(shù)）。五、（12分）由緊束縛模型，求二維正方格子的s電子能譜，并求：（1）能帶寬度；（1）K態(tài)電子速度；（2）帶底和帶頂電子有效質(zhì)量。二、（10分）已知n型半導(dǎo)體中受主濃度為ND，試由熱平衡態(tài)下載流子濃度表達(dá)式和半導(dǎo)體的電中性條件，求半導(dǎo)體處于飽和區(qū)時的費(fèi)密能級位置和載流子濃度。三、（10分）300K時，Ge的本征電阻率為47，如電子和空穴遷

7、移率分別為3900和1900，試求本征Ge的載流子的濃度。貴州大學(xué)2003年研究生入學(xué)考試試題1.（30分）請簡要回答下列問題：（1）什么是原胞？什么是晶胞？兩者有何區(qū)別和聯(lián)系？（2）什么是晶體的對稱性？晶體按其對稱性是如何分類的？（3）晶體的主要結(jié)合類型有哪些？（4）什么是格波？什么是聲子？聲子的能量和動量為何值？（5）什么是晶體缺陷？晶體中熱缺陷的主要類型有哪些？2、（8分）試證明在晶體中不存在5次旋轉(zhuǎn)軸的對稱性。3、（12分）某晶體具有面心立方結(jié)構(gòu)，試寫出具有對稱性特征的一組原胞基矢，并求其倒格子基矢，原胞體積和中心布里淵區(qū)體積。4