半导体材料和纳米材料

3.4半导体材料和纳米材料目标定位了解半导体材料和纳米材料结构、种类和奇特效应。了解科学技术的有关知识及应用，体会科技的发展对人类生活和社会发展的影响。基础知识一、【思考讨论】【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：关键点【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<10-3Ω·m)和绝缘体(电阻率>1012Ω·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。【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：关键点【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.关于新材料的开发与应用和技术产品与产业进步的关系正确的是()A.半导体材料的工业化生产,促进了当前计算机技术的迅猛发展B.高温高强度的结构材料,为宇航工业奠定了基础C.低消耗的光导纤维是现代光纤通信的重要材料D.在远古时代,人们就已经开始利用半导体制造电器了【解析】选A、B、C。在人类历史上,曾经历了石器时代、青铜器时代和铁器时代,不同材料的应用体现了不同的生产力水平。远古时代,人们选择石器做工具,它是当时自然界中最硬的材料了。20世纪下半叶进入新技术革命时代,新材料成为各个高技术领域发展的突破口;半导体材料的工业化生产,大力促进了计算机技术的发展;高温高强度的结构材料,为宇航工业奠定了基础;低消耗的光导纤维,是现代光纤通信的重要材料。由上述可知正确答案为A、B、C。2.人类社会的文明和进步总是与材料密切相关,现在的新材料主要包括新型金属材料、______材料、新型无机非金属材料、复合材料、________材料等。复合材料由有机高分子、_________和金属等材料复合而成，可分为________和_______。结构复合材料可根据_______要求进行________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。答案：高分子合成光电子无机非金属结构复合材料功能复合材料受力选材设计3.纳米材料就