Вопросы к государственному экзамену по дисциплине
"МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ", гр. 4/10 ()
1. Особенности строения твердых тел. Кристаллические и аморфные тела. Монокристаллы.
2. Правило фаз Гиббса. Диаграмма состояния однокомпонентной системы.
3. Уравнение Клайперона–Клаузиуса. Анализ уравнения при равновесии ж.-тв., ж.-г., ж.-тв.
4. Виды диаграмм фазового состояния для бинарной системы. Кривые охлаждения.
5. Диаграммы плавкости для бинарных систем без твердых растворов.
6. Диаграммы плавкости бинарных систем с ограниченными твердыми растворами на примере эвтектики.
7. Диаграммы плавкости бинарных систем с химическими соединениями в твердой фазе.
8. Кристаллофизические методы получения сверхчистых материалов. Методы зонной очистки материалов.
9. Классическая теория электропроводности металлов – основные положения и противоречия.
10. Температурная зависимость удельного сопротивления металлических проводниковых материалов
11. Влияние примесей и структурных дефектов на электропроводность металлов. Электрические свойства металлических сплавов.
12. Термоэлектрические явления в проводниках.
13. Особенности полупроводниковых материалов. Концентрация носителей заряда в собственном полупроводнике.
14. Примесные полупроводники. Температурная зависимость концентрации носителей заряда в примесных полупроводниках.
15. Электропроводность полупроводников. Механизмы рассеяния носителей заряда в полупроводниках. Температурная зависимость электропроводности полупроводников.
16. Поглощение света полупроводниками. Механизмы поглощения. Спектр поглощения.
17. Неравновесные носители зарядов в полупроводниках. Генерация и рекомбинация. Время жизни и диффузионная длина неравновесных носителей заряда.
18. Поляризация диэлектрических материалов. Механизмы поляризации.
19. Свойства, классификация и области применения сегнетоэлектрических материалов.
20. Пьезоэлектрики. Пьезоэлектрический эффект. Применение. Используемые материалы.
Вопросы к государственному экзамену по дисциплине
Физическая химия твердого тела 4/10 ()
1. Элементы точечной симметрии кристаллов.
2. Элементы симметрии внутреннего строения кристаллов. Простые и сложные решетки.
3. Типы связей в кристаллических структурах.
4. Политипия и изоморфизм. Полиморфизм. Фазовые переходы.
5. Образование металлов и диэлектриков в схеме зонной теории. Образование полупроводников в схеме зонной теории. Примесные полупроводники.
6. Основные принципы симметрии в кристаллофизике (принцип Неймана, принцип Кюри). Предельные группы симметрии (группы Кюри).
7. Теплоемкость кристалла. Зависимость теплоемкости от температуры.
8. Диэлектрические свойства как свойства, описываемые тензором второго ранга.
9. Магнитные свойства кристаллов. Физическая природа диамагнетизма и парамагнетизма. Магнитные свойства кристаллов. Ферромагнетики, ферримагнетики и антиферромагнетики.
10. Пьезоэлектрический эффект как тензорное свойство кристалла.
11. Общая классификация дефектов в кристаллах
12. Дефекты по Шоттки. Температурная зависимость концентрации дефектов.
13. Дефекты по Френкелю. Температурная зависимость концентрации дефектов.
14. Беспорядок в кристалле, обусловленный нарушениями стехиометрии. Температурная зависимость концентрации дефектов нестехиометрии.
15. Беспорядок в кристалле, обусловленный посторонними примесями. Неизбежность присутствия примесей в кристалле.
16. Общие закономерности дефектообразования в элементарном кристаллае, содержащих одну примесь. Примеси в бинарных кристаллах.
17. Факторы, обуславливающие явления переноса. Хаотический и направленный перенос.
18. Механизмы диффузии в кристаллах. Хаотическая самодиффузия. Коэффициент хаотической самодиффузии.
19. Влияние температуры, нарушений стехиометрии и примесей на коэффициент хаотической самодиффузии.
20. Направленная диффузия. I и II законы Фика.
21. Гетеродиффузия. Эффекты Френкеля и Киркендаля.
22. Электрическая проводимость кристалла. Электрохимический перенос. Электрохимический потенциал.
23. Особенности и стадии протекания твердофазных реакций. Формальное уравнение кинетики твердофазных реакций.
Вопросы к государственному экзамену по дисциплине
«ФИЗИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА И ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ» ()
1. Термоэлектронная эмиссия, уравнение Ричардсона-Дэшмана. Термокатоды.
2. Фотоэлектронная эмиссия. Сложные полупроводниковые фотокатоды и их применение в приборах.
3. Основные закономерности вторичной электронной эмиссии. Физика работы и устройство фотоэлектронных умножителей.
4. Движение электронов в режиме объемного заряда. Вакуумные диоды. Основные параметры и характеристики.
5. Устройство и физика работы приемно-усилительных вакуумных приборов (триодов, тетродов и пентодов).
6. Основные принципы электронной оптики. Электростатические и магнитные линзы. Принципы построения и работы электронно-оптических систем.
7. Физические основы работы электронно-лучевых приборов. Устройство и принцип действия основных типов приемных ЭЛП.
8. Типы и физические основы работы вакуумных приборов СВЧ.
9. Типы столкновений электронов с тяжелыми частицами и их количественные характеристики.
10. Элементарные процессы в газовых разрядах. Процессы образования возбужденных атомов и молекул в условиях разряда.
11. Понятие газового усиления. Пробой разрядного промежутка. Закон Пашена.
12. Виды самостоятельных разрядов, их краткая характеристика и применение.
13. Плазма. Основные понятия, параметры, свойства.
14. Электронно-дырочный (n-p) переход. Анализ вольт-амперной характеристики. Идеальная и реальная ВАХ.
15. Пробой n-p перехода. Использование явления пробоя в приборах.
16. Принцип действия и устройство биполярного транзистора.
17. Типы и физические основы работы МДП транзисторов.
18. Испускание и поглощение излучения при взаимодействии квантовых систем и электромагнитного поля. Коэффициенты Эйнштейна и связь между ними. Форма и ширина спектральных линий.
19. Инверсная населенность, Способы создания инверсной населенности. Усиление сигнала в инверсной среде. Оптические резонаторы.
20. Условия возникновения инверсной населенности. Двух-, трех - и четырех - уровневые схемы, их сравнение. Условия самовозбуждения и насыщения усиления.
21. Свойства лазерного излучения (монохроматичность, когерентность, направленность, мощность).
22. Твердотельные лазеры. Классификация, принцип работы, сравнительная характеристика.
23. Газовые лазеры на переходах в атомах и ионах. Классификация, сравнительная характеристика, принцип действия.
24. Газоразрядные молекулярные лазеры. Принцип работы, основные особенности, области применения.
25. Лазеры на колебательных переходах в молекулах диоксида углерода.
26. Эксимерные лазеры. Принцип работы, основные особенности, области применения.
27. Инжекционные полупроводниковые лазеры – физические основы работы. Материалы и характеристики излучения полупроводниковых лазеров.
28. Оптоэлектроника. Принципиальные преимущества оптоэлектронных приборов и устройств. Светоизлучающие полупроводниковые приборы как источники излучения для оптоэлектроники.
29. Фотоэлектронные приемники. Фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы.
30. Физические основы модуляции лазерного излучения. Оптические модуляторы. Дефлекторы.
31. Волоконно-оптические линии связи. Классификация. Оптические световоды и кабели. Структура и принцип действия. Устройства для ввода и вывода сигнала, оптические разъемы, разветвители, смесители.
32. Оптические системы и устройства для запоминания и хранения информации. Голография.
33. Системы отображения информации. Основные особенности зрения человека и требования к устройствам отображения информации. Основные физические эффекты, которые могут быть использованы для отображения информации.
34. Жидкокристаллические экраны. Структура и особенности работы.
