Экзамен_2008_ (Экзаменационная программа)

Вопросы к экзамену по курсу

«Материалы и элементы электронной техники ».

Экзамен: январь 2008 г.

1. Виды диэлектрической поляризации.

2. Температурные и частотные зависимости tgδ для полярных и неполярных диэлектриков.

3. Виды диэлектрических потерь

4. Зависимость диэлектрической проницаемости от различных факторов.

5. Тангенс дельта tgδ. Требования, предъявляемые к изоляционным материалам..

6. Относительная диэлектрическая проницаемость ε. Связь комплексной ε*=ε'- jε" и tgδ.

7. Сегнетоэлектрики. Явление спонтанной поляризации. Температура Кюри.

8. Каким образом изоморфное замещение используется для создания материалов с заданными свойствами (на примере СаTiО₃ для сегнетоэлектриков.)

9. Зависимость поляризованности Р и диэлектрической проницае­мости ε от напряженности электрического поля Е сегнетоэлектриков. Гистерезис.

10. Применение диэлектрических материалов в микросхемах в качестве пассивных элементов и в составе МОП транзисторов.

11. Керамические диэлектрические материалы. Конденсаторная, установочная керамика и керамика для подложек микросхем. Требования, предъявляемые к конденсаторной керамике.

12. Основы керамической технологии материалов электронной техники.

13. Виды диэлектрических потерь. Диэлектрические потери в газообразных и твердых диэлектриках

14. Электропроводность диэлектриков. Токи смещения, абсорбции и сквозной проводимости.

15. Зависимость электропроводности диэлектриков, концентрации

16. носителей зарядов и их подвижности от температуры. ТКρ диэлектриков

17. Пробой газообразных диэлектриков. Закон Пашена. Пробой газов в неоднородном электрическом поле.

18. Электрический и тепловой пробой

19. Объяснение электросопротивления металлов с позиции классической электронной теории и волновой механи­ки. Зависимость электропроводности металлов от температуры. Понятие температуры Дебая Θ_D.

20. Зависимость удельного электрического сопротивления металлических проводниковых материалов от их строения и внешних факторов. Влияние частоты напряжения на сопротивление металлически проводников. Скин-эффект.

21. Высокоомные сплавы и их свойства. Удельное сопротивление металлических сплавов.

22. Влияние примесей на удельное сопротивление.

23. Влияние размеров проводника на удельное сопротивление. (Пленочные проводники в микросхемах)

24. Эмиссионные и контактные явления в металлах. Сплавы для термопар.

25. Медь и ее сплавы. Алюминий и его сплавы.

26. Структурные особенности силикатных стекол и кремнекислородных керамик как основных неорганических диэлектрических материалов.

27. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Области их применения.

28. Коррозионная стойкость металлов. Законы роста оксидных пленок.

29. Механизм технического намагничивания и магнитный гистерезис. Основная кривая намагничивания.

30. Магнитные потери. Потери на вихревые токи. Потери в катушках индуктивности.

31. Ферриты. Магнитных свойств тонких ферритовых пленок. Доменная структура.

32. Требования, предъявляемые к свойствам магнитомягких материа­лов. Магнитные материалы на основе железа.

33. Магнитооптические тонкопленочные эффекты. Эффект Фарадея. Феррит-гранаты

34. Магнитные свойства и классификация магнитных материалов.

35. Природа ферромагнетизма. Обменное взаимо­действие. Магнитная анизотропия.

36. Междолинные переходы. Отрицательное дифференциальное сопротивление. Принцип генерирования СВЧ-колебаний, основанный на использовании эффекта Ганна.

37. Методы измерения относительной диэлектрической проницаемости ε и tgδ.

38. 37.. Оптические свойства полупроводниковых материалов. Шкала длин волн и энергий: [м], [эВ], [см^─1], [Гц]

39. Основы сверхпроводимости. Лондоновская глубина проникновения, длина когерентности, куперовские пары.

40. Выскотемпературные сверхпроводящие материалы. ВТСП Y-Ва-Сu-O керамика.

41. Магнитные свойства идеальных проводников и сверхпроводников. Эффект Мейсснера.

42. Классификация диэлектрических материалов.

43. Связь относительной диэлектрической проницаемости и оптических характеристик на примере полупроводниковых материалов для области края фундаментального поглощения. Соотношения Крамерса-Кронига.

Доп. вопросы

1. Чем отличаются магнитомягкие материалы от магнитотвердых.

2. Почему трансформаторы набирают из тонких пластин электротехнической стали.

3. Почему сегнетоэлектрические свойства проявляются только в некотором температурном диапазоне.

4. Чем отличаются ферримагнетики от антиферромагнетиков.

5. Что такое домен. (Для магнитных материалов)

6. Что такое скин-эффект в проводниковых материалах.

7. Почему оксид алюминия в монокристаллическом состоянии прозрачен в видимой области спектра, а кремний прозрачен только в некоторой области ИК спектра

8. Чему равно электрическое сопротивление медного проводника сечением 1 мм² и длиной 1 метр.

9. Чем обусловлена электропроводность металлов.

10. Что дает применение диэлектрических материалов с большим значением относительной диэлектрической проницаемости в конденсаторах.

11. Какие металлы являются ферромагнетиками.

12. Почему электрическое сопротивление сплавов металлов превышает электрическое сопротивление этих металлов в чистом виде.

13. Почему электрическое сопротивление диэлектриков, как правило увеличивается с ростом температуры.

14. Что такое куперовская пара в сверхпроводниковых материалах.

15. Почему на высоких частотах в катушках индуктивности и трансформаторах применяют ферриты, а не электротехнические стали.

16. Чем обусловлен электрический пробой.

17. Какие требования по относительной диэлектрической проницаемости ε и tgδ предъявляются к электроизоляционным и «конденсаторным» диэлектрическим материалам.

18. Почему происходит тепловой пробой.

19. Что из себя представляют керамические диэлектрики.

20. Каким образом определяются номиналы электрических сопротивлений резисторов.