固体物理期末3套试题题

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………密………封………线………以………内………答………题………无………效……

电子科技大学二零零 六 至二零零 七 学年第

二 学期期 末 考试

固体电子学 课程考试题 卷 （ 分钟） 考试形式： 考试日期 200 7 年 7 月 日

课程成绩构成：平时 20 分， 期中 10 分， 实验 0 分， 期末 70 分

一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合计

一． 填空（共30分，每空2分）

1． Si晶体是--格子，由两个----的子晶格沿---套构而成；其固体物理学原胞包含---个原子，其固体物理学原胞基矢可表示-，-, -。假设其结晶学原胞的体积为a3，则其固体物理学原胞体积为-。

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2． -称为布拉菲格子； 倒格子基矢与正格子基矢满足-，-称为倒格子格子；-称为复式格子。最常见的两种原胞是--和- 3．声子是-，其能量为-动量为-

二．问答题（共30分，每题6分）

1.晶体有哪几种结合类型？简述晶体结合的一般性质。 - 2.

晶体的结合能, 晶体的内能, 原子间的相互作用势能有何

区别? -

3.什么是热缺陷？简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。 -

4.简述空穴的概念及其性质.

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-

5.根据量子理论简述电子对比热的贡献，写出表达式，并说明为什么在高温时可以不考虑电子对比热的贡献在低温时必须考虑？ - -

三.综合应用(共40分)

1.(10分)已知半导体InP具有闪锌矿结构,In,P两原子的距离为d=2?,试求：（1）晶格常数；(2)原胞基矢及倒格子基矢；（3）密勒指数为（1，1，0）晶面的面间距，以及In(1,1,0)晶面与P（1，1，1）晶面的距离。

2. (15分)设有某个一维简单格子，晶格常数为a,原子质量为M，在平衡位置附近两原子间的互作用势可表示为：

111U(r)?U0?(?a??a2)r??r2??r3226 式中?和?都是常数，只考虑最近邻

原子间的相互作用，试求：（1）在简谐近似下，求出晶格振动

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0CV的色散关系；（2）求出它的比热。（提示：

?d2u(r)?????2?dr???r?a

3. (15分)用紧束缚近似写出二维正方点阵最近邻近似下的s电子能带的能量表达式，并计算能带宽度及带底电子和带顶空穴的有效质量。

一、选择题（共30分，每题3分） 目的:考核基本知识。

1、晶格常数为的面心立方晶格，原胞体积等于 。

A.

B.

C.

D.

2、体心立方密集的致密度是 。

A. 0.76 B. 0.74 C. 0.68 D. 0.62 3、描述晶体宏观对称性的基本对称元素有 。

A. 8个 B. 48个 C.230个 D.320个 4、晶格常数为

B.

的一维双原子链，倒格子基矢的大小为

D.

C.

5、晶格常数为a的简立方晶格的(110)面间距为 。

A. a B.

a3

C.

a4

D.

a5

6、晶格振动的能量量子称为

A. 极化子 B. 激子 C. 声子 D. 光子

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7、由N个原胞组成的简单晶体，不考虑能带交叠，则每个s

能带可容纳的电子数为 。 A. N/2 B. N C. 2N D. 4N 8、三维自由电子的能态密度，与能量

于 。 A.

B.

C.

D.

的关系是正比

9、某种晶体的费米能决定于

A. 晶体的体积 B. 晶体中的总电子数 C. 晶体中的电子浓度 D. 晶体的形状

10、电子有效质量的实验研究方法是 。

A. X射线衍射 B. 中子非弹性散射 C. 回旋共振 D. 霍耳效应

二、简答题（共20分，每小题5分）

1、波矢空间与倒易空间有何关系? 为什么说波矢空间内的状态点是准连续的?

2、简述处理固体比热的德拜模型的基本出发点和主要结论。

目的:考核对晶格热容量子理论的掌握。

3、为什么说原胞中电子数目若为奇数，相应的晶体具有金属导电性

4、什么是回旋共振?它有什么用途？ 三、计算题（共20分，每小题10分）

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