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华南理工大学

2004年攻读硕士学位研究生入学考试试卷

（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：电介质物理学

适用专业：微电子学与固体电子学

共 3 页 一、 填充题：（50分） 1. 填写下列定义和概念：（30分，每空1分） ⑴ 点电荷是带电体的理想模型。在实际情况下，只有当带电体的___________可以______________时，才可把带电体当作点电荷。 ⑵ 在外电场作用下，电介质内部将感应出偶极矩，在与外电场垂直的电介质表面上出现与基板上电荷_________的极化电荷为束缚电荷。这种在外电场作用下，电介质内部沿电场方向产生感应偶极矩，在电介质表面出现极化电荷的现象称为________________。 ⑷ 加上外电场以后，电子云相对于原子核_____________移动，电子云重心与原子核重心分离形成_____________。这种极化称为电子位移极化。 ⑸ 当极性分子受到电场E的作用时，每个偶极子都受到______________的作用，使它们转向与外电场平行的方向。当偶极子与电场的方向相同时，偶极子的________最小，此时，就电介质整体而言，________不再等于零而出现了与外电场同向的___________，这种极化就称为偶极子转向极化。 ⑹ 空间电荷极化是_____________也就是复合电介质在电场作用下的一种主要的极化形式。极化的起因是电介质中的__________________可以在______和不同介质的______上积聚，形成空间电荷的____________，使电介质中的电荷分布不均匀，产生宏观电矩。这种极化称为空间电荷极化或夹层、界面极化。 ⑺ 电介质不是理想的绝缘体，不可避免地存在一些弱联系的导电载流子。第 1 页

布丁考研网，在读学长提供高参考价值的考研真题资料 www.ibudding.cn 在电场作用下，这些导电载流子将作___________，在介质中形成传导电流。传导电流的大小由电介质本身的性质决定，这部分传导电流以______的形式消耗掉，我们称之为______________。 ⑻ 固体电介质发生电击穿的判断依据是：电子从电场获得的能量速率_______电子与____________消耗的能量速率。 ⑼ 电子未能将能带________，或能带_______________，这种能带称为导带（空带），电子在导带里是自由的。在一个能带与另一个能带之间范围是不允许电子存在的，这样的能带就称为________。 ⑽ 电介质表面电导率不仅与_________________有关，而且与表面__________和___________有关。 ⑾ 固体电介质按导电载流子的不同类型可以分成以下两种：_____________和_______________。 ⑿ 随着电场频率的升高，电介质的介电系数要_________，这种介电系数随频率变化的现象称为_____________。 2. 写出下列参数的定义式：（20分，每空2分） ⑴ 库仑定律（介质）F=_____________________。 ⑵ 克劳休斯－莫索缔方程：_________________________。 ⑶ 电容温度系数定义为?C=___________________________________。 ⑷ 德拜方程：_____________________________； _____________________________。 ⑸ 单一松弛时间介质材料Cole-Cole图的圆心坐标和半径分别为：__________和______________。 ⑹ 松弛时间?＝_________________。 ⑺ 弗伦克尔缺陷和肖特基缺陷在晶体中的浓度分别是：第 2 页 布丁考研网，在读学长提供高参考价值的考研真题资料 www.ibudding.cn ___________________和_____________________。 二、 问答题：（75分） ⑴ 叙述洛伦兹有效电场计算模型，根据这一模型，洛伦兹有效电场应包括哪几部分？(文字和数学) (10分) ⑵ 适合洛伦兹有效电场时，电介质的介电系数和极化率有什么关系？写出其温度系数的关系式。并解释温度对氯化钠型离子晶体的介电系数的影响？(12分) ⑶ 在交变电场作用下，实际电介质的介电系数为何要用复介电系数来描述？?? 、??与频率和温度的相关性如何？为什么说在??～lg?的关系图中,曲线所包围的面积与介电系数的峰值有关，与极化的机理、分布函数f(?)的具体形状无关？(20分) ⑷ 什么是固体电介质在空气中的沿面放电？固体电介质在空气中的沿面放电有何特点和危害？如何防止高压、大功率的电子陶瓷器件在空气中的沿面放电？(15分) ⑸ 简介KH2PO4的晶体结构。用质子有序化理论解释KH2PO4的铁电性的起因。(作简图) (18分) 三、 综合题（25分） ⑴ 已知聚苯乙烯的介电常数?＝2.5，线膨胀系数?l=10-4/?C，求金属化聚苯乙烯薄膜电容器的电容温度系数。（13分） ⑵ 直径为10mm、厚度为1mm的介质电容器，其电容为2000pf，损耗角正切为0.02。计算：电介质的相对介电系数；损耗因子??tan?；在交变电场的频率为50Hz、50MHz时的交流电导；外加10V、1KHz正弦电压时的泄漏电流。（12分） 本文档来源于布丁考研网（www.ibudding.cn），全国最真实、最全面的考研真题及资料库。 第 3 页