2025年大學(xué)材料科學(xué)與工程（電子信息材料）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分，每題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。在試題卷上作答無(wú)效)w1.以下哪種材料不屬于電子信息材料的范疇？（）A.硅半導(dǎo)體材料B.光纖材料C.陶瓷材料用于日常生活器具D.磁性材料用于硬盤存儲(chǔ)w2.電子信息材料中，對(duì)于提高集成電路性能起關(guān)鍵作用的是（）A.光刻技術(shù)的改進(jìn)B.新型導(dǎo)電金屬材料的研發(fā)C.高純度半導(dǎo)體材料的制備工藝D.封裝材料的創(chuàng)新w3.下列關(guān)于光纖材料的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.具有低損耗特性，使光信號(hào)能遠(yuǎn)距離傳輸B.其化學(xué)穩(wěn)定性較差，易受環(huán)境影響C.主要成分是二氧化硅等D.廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域w4.電子信息材料中的磁性材料，其磁性來(lái)源主要是（）A.電子的自旋和軌道運(yùn)動(dòng)B.材料的晶體結(jié)構(gòu)C.材料中的雜質(zhì)元素D.材料的密度w5.用于制造發(fā)光二極管的關(guān)鍵電子信息材料是（）A.有機(jī)發(fā)光材料B.超導(dǎo)材料C.形狀記憶合金D.壓電材料w6.以下哪種技術(shù)對(duì)于制備高質(zhì)量的電子信息材料薄膜至關(guān)重要？（）A.注塑成型技術(shù)B.化學(xué)氣相沉積技術(shù)C.鍛造技術(shù)D.熱處理技術(shù)w7.電子信息材料的發(fā)展趨勢(shì)不包括（）A.向更小尺寸、更高集成度發(fā)展B.對(duì)材料性能要求越來(lái)越低C.更加注重材料的多功能性D.與其他學(xué)科交叉融合加速w8.當(dāng)電子信息材料用于高頻電路時(shí)，需要其具備良好的（）A.絕緣性B.導(dǎo)電性C.介電常數(shù)穩(wěn)定性D.熱膨脹系數(shù)w9.對(duì)于電子信息材料的純度要求，通常（）A.越高越好，雜質(zhì)會(huì)影響材料性能B.適中即可，過(guò)高純度成本太高C.越低越好，雜質(zhì)能改善某些性能D.因材料而異，有些材料不需要高純度w10.下列哪種電子信息材料在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域有重要應(yīng)用？（）A.鐵電材料B.光電轉(zhuǎn)換材料C.超導(dǎo)陶瓷材料D.彈性材料第II卷（非選擇題共70分）（一）填空題（共15分）把答案填在題中的橫線上。(總共5題，每題3分)w11.電子信息材料按功能可分為______、______、______等幾大類。w12.半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能介于______和______之間。w13.光纖材料的主要優(yōu)點(diǎn)是______和______。w14.電子信息材料制備過(guò)程中，常見的物理方法有______、______等。w15.磁性材料根據(jù)其磁性特點(diǎn)可分為______、______、______等。（二）簡(jiǎn)答題（共20分）簡(jiǎn)要回答問題。(總共4題，每題5分)w16.簡(jiǎn)述硅半導(dǎo)體材料在集成電路中的重要作用。w17.說(shuō)明光纖材料在現(xiàn)代通信中能實(shí)現(xiàn)高速大容量傳輸?shù)脑怼18.電子信息材料的性能測(cè)試包括哪些方面？請(qǐng)舉例說(shuō)明。w19.分析新型電子信息材料研發(fā)面臨的主要挑戰(zhàn)。（三）材料分析題（共15分）閱讀材料，回答問題。材料：在電子信息產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的今天，對(duì)電子信息材料的性能要求日益提高。例如，隨著芯片集成度的不斷增加，晶體管尺寸越來(lái)越小，這就要求半導(dǎo)體材料具有更高的純度、更好的電學(xué)性能均勻性。同時(shí)，為了滿足高速信號(hào)傳輸?shù)男枨?，互連材料需要具備更低的電阻和更好的高頻特性。另外，散熱問題也愈發(fā)突出，需要散熱材料具有高效的散熱性能。w20.根據(jù)材料，分析電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)電子信息材料性能要求提高體現(xiàn)在哪些方面？（5分）w21.針對(duì)材料中提到的散熱問題，你認(rèn)為可采取哪些措施來(lái)研發(fā)更好的散熱材料？（10分）（四）論述題（共15分）閱讀材料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)論述問題。材料：隨著5G技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)電子信息材料提出了更高的要求。5G網(wǎng)絡(luò)具有高速率、大容量、低時(shí)延等特點(diǎn)，需要與之匹配的電子信息材料來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高效傳輸、處理和存儲(chǔ)。例如，在基站建設(shè)中，需要高性能的天線材料、射頻材料等；在終端設(shè)備中，需要更先進(jìn)的芯片材料、顯示屏材料等。w22.論述5G技術(shù)發(fā)展對(duì)電子信息材料產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)作用。（15分）（五）設(shè)計(jì)題（共15分）請(qǐng)根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。w23.設(shè)計(jì)一種新型電子信息材料，闡述其具備的特性、可能的應(yīng)用領(lǐng)域以及制備方法設(shè)想。（15分）答案：w1.Cw2.Cw3.Bw4.Aw5.Aw6.Bw7.Bw8.Cw9.Aw10.Bw11.半導(dǎo)體材料、光電子材料、磁性材料w12.導(dǎo)體、絕緣體w13.低損耗、寬帶寬w14.物理氣相沉積、分子束外延w15.鐵磁材料、亞鐵磁材料、反鐵磁材料w16.硅半導(dǎo)體材料是集成電路的核心，它通過(guò)控制雜質(zhì)濃度和工藝來(lái)形成各種晶體管等元件，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大、處理和存儲(chǔ)等功能，是構(gòu)建現(xiàn)代高性能集成電路的基礎(chǔ)。w17.光纖材料具有極低的損耗，能使光信號(hào)在其中遠(yuǎn)距離傳輸而衰減很小。同時(shí)其帶寬很寬，可以容納大量不同頻率的光信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)高速大容量的數(shù)據(jù)傳輸。w18.性能測(cè)試包括電學(xué)性能如導(dǎo)電性、電阻等；光學(xué)性能如透光率、吸收率等；熱學(xué)性能如熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)等。例如通過(guò)測(cè)量半導(dǎo)體材料的電阻率來(lái)評(píng)估其導(dǎo)電性能。w19.主要挑戰(zhàn)有：制備工藝復(fù)雜，成本高；對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系研究不夠深入；研發(fā)周期長(zhǎng)，需要大量資金和人力投入；與其他學(xué)科交叉融合困難等。w20.體現(xiàn)在半導(dǎo)體材料要求更高純度和電學(xué)性能均勻性；互連材料需要更低電阻和更好高頻特性；散熱材料需要高效散熱性能。w21.可以研究新型的散熱材料體系，如納米復(fù)合散熱材料。通過(guò)優(yōu)化材料的微觀結(jié)構(gòu)，提高其內(nèi)部熱傳導(dǎo)通道的密度。探索新的制備工藝，如采用先進(jìn)的溶膠-凝膠法結(jié)合熱壓工藝等，來(lái)提高材料的致密度從而提升散熱性能。w22.5G技術(shù)發(fā)展推動(dòng)電子信息材料產(chǎn)業(yè)在多個(gè)方面進(jìn)步。在基站建設(shè)方面，促使天線材料、射頻材料性能提升以滿足高速信號(hào)傳輸。在終端設(shè)備中，推動(dòng)芯片材料、顯示屏材料等向更先進(jìn)方向發(fā)展，如更高集成度芯片材料、更清晰高刷新率顯示屏材料等，帶動(dòng)整個(gè)電子信息材料產(chǎn)業(yè)不斷創(chuàng)新升級(jí)。w23.設(shè)想一種新型的量子點(diǎn)復(fù)合