沪教版高中物理选修3-3课件 3.4半导体材料和纳米材料32张PPT

课件32张PPT。半导体材料和纳米材料半导体材料和纳米材料对半导体材料的认识【典例1】关于导体和半导体材料的叙述正确的是
A.半导体材料是具有优异特性的微电子材料
B.从导电性能上来看,半导体的电阻率小于金属导体和绝缘体
C.微电子工业中使用的半导体材料主要是硅和砷化镓
D.二氧化硅的机械强度高,结晶性能好,在自然界中储量丰富，成本低,是制造晶体管和集成电路的主要材料【思路点拨】求解此题应把握以下三点：【标准解答】选A、C.半导体材料是具有优异特性的微电子材料,半导体的导电性能会随某些物理因素的改变而改变,半导体的电阻率介于金属导体(电阻率<10-3 Ω·m)和绝缘体(电阻率>1012 Ω·m)之间.微电子工业中使用的半导体材料主要是硅和砷化镓.硅的机械强度高,结晶性能好,在自然界中储量丰富,成本低,是制造晶体管和集成电路的主要材料.由上述可知正确选项为A、C.【变式训练】下列关于半导体的说法正确的是( )
A.用作半导体材料的硅是一种单晶体
B.经掺杂后形成电子导电的半导体叫n型半导体
C.经掺杂后形成空穴导电的半导体叫p型半导体
D.用半导体制成的晶体二极管具有单向导电性
【解析】选A、B、C、D.由对半导体材料的了解知,用作半导体材料的物体都是单晶体,A正确.由n型半导体和p型半导体的定义及晶体二极管的性能知B、C、D正确.对纳米材料的认识【典例2】纳米材料的奇特效应使纳米材料表现出不同于传统材料的良好性能，以下关于纳米材料的性能的说法中，正确的是
A.在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性
B.在热学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多
C.在电学性能方面，纳米金属在低温时会呈现超导电性
D.在化学性能方面，纳米材料化学活性低，因此化学稳定性强【思路点拨】解答本题时应注意纳米材料的良好性能主要表现在：【自主解答】选A、B.纳米材料具有良好的性能，在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性，A正确.在热学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多，B正确.在电学性能方面，纳米材料在低温时会呈现电绝缘性；在化学性能方面，纳米材料具有相当高的化学活性，故选项C、D错误.【变式训练】纳米材料具有许多奇特效应,如( )
A.电光效应 B.量子尺寸效应
C.高硬度 D.表面和界面效应
【解析】选B、D.电光效应是半导体材料的一种奇特效应,而高硬度是因为纳米材料的奇特效应而使材料所表现出来的一种良好性能,故A、C错误,B、D正确.1.关于半导体的导电性,下列说法正确的是( )
A.p型半导体的导电类型为电子导电
B.n型半导体的导电类型为电子导电
C.半导体导电时的电阻不变,欧姆定律对半导体导电也适用
D.二极管的单向导电性是由于pn结的存在【解析】选B、D.p型半导体的导电类型为空穴导电,n型半导体的导电类型为电子导电,故A错,B对;二极管的单向导电性是由于pn结的存在,D对;半导体不同于一般的金属导体,其导电性能与电压等有关,故欧姆定律不能用于半导体导电,所以C错.2.(2010·阳山高二检测)下列关于金属材料的说法正确的是( )
A.金属材料一般只指纯金属
B.通常使用的金属材料大多是指合金
C.钢是指纯度非常高的铁,而不锈钢是指铁和碳的合金再加上铬合成的
D.不锈钢只是在干燥的环境里才不生锈,若在潮湿的环境里,也很容易生锈【解析】选B.金属材料一般包括金属与合金,而不是指纯金属,但通常使用的金属材料大多是合金,故A错,B正确;钢是铁和碳的合金,而不是指高纯度的铁,不锈钢则是铁和碳再加上铬的合金,故C错;不锈钢具有很强的耐腐蚀性,在潮湿的环境里也不容易生锈,D项错误.3.(2010·大同高二检测)关于纳米材料的说法正确的
是( )
A.碳纳米管是由碳原子层卷曲而成的碳管,管直径一般
为几米到几十米
B.当材料小到纳米尺度时,其力、热、声、光、磁等方
面的某些性能会发生突变
C.碳纳米管的成分和石墨一样,但韧性很高,导电性极强
D.碳纳米管的强度是钢的 密度只有钢的 【解析】选B、C.颗粒在0.1 nm～100 nm之间的材料称为
纳米材料,当材料小到纳米尺度时,其力、热、声、光、
磁等方面的某些性能会发生突变.碳纳米管是由碳原子层
卷曲而成的碳管,管直径一般为几纳米到几十纳米,管壁
厚度仅为几纳米.它的成分和石墨一样,但韧性很高,导电
性极强,兼具金属和半导体的特性,强度比钢高100倍,密
度只有钢的 由上述可知正确答案为B、C.4.(8分)复合材料就是合金吗?复合材料有哪些用途？
【解析】复合材料不等于合金材料.复合材料由有机高分子、无机非金属和金属等材料复合而成,可分为结构复合材料和功能复合材料.结构复合材料可根据受力要求进行选材设计及复合结构设计,用于宇航、航空、电子电工、建筑、船舶、车辆、化工容器、管道、生活用品等.功能复合材料性能优于一般功能性材料,已有压电、吸波、屏蔽、隐身、导电等功能的复合材料,广泛应用于新能源技术、信息技术、航天技术及海洋工程等方面.
答案：见解析5.按材料特性来划分，可把材料划分为（ ）
A.信息材料 B.功能材料
C.复合材料 D.结构材料
【解析】选B、D.按照材料的特性，可以把材料分为结构材料和功能材料两类.结构材料主要利用材料的力学性质，功能材料主要利用材料的声、光、热、电、磁等特性.6.纳米材料就是长度只有1纳米的材料吗?
【解析】纳米材料是指利用纳米技术制备的材料,不是指大小只有1 nm的材料,纳米材料的大小完全可以大于1 nm甚至可以做到很大.
答案：见解析