北京有色金屬研究總院2024年博士招生專業筆試考試大綱

2001《半導體物理》考試范圍

1、作者: 劉恩科 / 朱秉生，《半導體物理（第七版）》，出版社: 機械工業出版社

2、尼曼編著，《半導體物理與器件(第4版)/國外電子與通信教材系列》，電子工業出版社

考試大綱：

1、半導體中的電子狀態

半導體的晶格結構和結合性質；半導體中的電子狀態和能帶；半導體中電子的運動、有效質量；本征半導體的導電機構、空穴；回旋共振；常見半導體的能帶結構；

2、 半導體中雜質和缺陷能級

硅、鍺晶體中的雜質能級；Ⅲ–Ⅴ族化合物中的雜質能級；氮化鎵、氮化鋁、碳化硅中的雜質能級；缺陷、位錯能級。

3、 半導體中載流子的統計分布

狀態密度；費米能級和載流子的統計分布；本征半導體的載流子濃度；雜質半導體的載流子濃度；一般情況下的載流子統計分布；簡并半導體；電子占據雜質能級的概率。

4、 半導體的導電性

載流子的漂移運動和遷移率；載流子的散射；遷移率與雜質濃度和溫度的關系；電阻率及其與雜質濃度和溫度的關系；玻耳茲曼方程、電導率的統計理論；強電場下的效應、熱載流子； 多能谷散射，耿氏效應。

5、 非平衡載流子

非平衡載流子的注入與復合；非平衡載流子的壽命；準費米能級；復合理論；陷阱效應；載流子的擴散運動；載流子的漂移擴散，愛因斯坦關系式；連續性方程式；硅的少數載流子壽命與擴散長度。

6、 pn結

pn結及其能帶圖；pn結電流電壓特性；pn結電容；pn結擊穿；pn結隧道效應。

7、 金屬和半導體接觸

金屬半導體接觸及其能級圖；金屬半導體接觸整流理論；少數載流子的注入和歐姆接觸。

8、 半導體表面和MIS結構

表面態；表面電場效應；MIS結構的C-V特性；硅–二氧化硅系統的性質；表面電導及遷移率；表面電場對pn結特性的影響。

9、 半導體異質結構

半導體異質結及其能帶圖；半導體異質pn結的電流電壓特性及注入特性；半導體異質結量子阱結構及其電子能態與特性；半導體應變異質結構；GaN基半導體異質結構；半導體超晶格。

10、 半導體的光、熱、磁、壓阻等現象

半導體的光學常數，半導體的光吸收，半導體的光電導，半導體的光生伏特效應，半導體發光，半導體激光，熱電效應的一般描述，半導體的溫差電動勢率，半導體的玻爾帖效應，半導體的湯姆孫效應，半導體的熱導率，半導體熱電效應的應用，霍耳效應，磁阻效應，磁光效應，量子化霍耳效應，熱磁效應，光磁電效應，壓阻效應，聲波和載流子的相互作用。

考題類型：

概念題、分析論述題、推導題、作圖題、計算題

2002《材料科學基礎》考試范圍

材料科學基礎，潘金生，清華大學出版社

2003《金屬學》考試范圍

宋維錫 主編《金屬學（第2版）》，冶金工業出版社；

復習范圍： 第一篇 基本原理（第一至八章）；第四篇 有色金屬及合金（第十九至二十二章）。

2004《現代材料分析方法》考試范圍

（主要參考教材：材料分析方法，周玉 主編，機械工業出版社）

一、材料X射線衍射分析

（全部內容）

二、材料電子顯微分析

（全部內容）

2005《物理化學》考試范圍

參考書： 南京大學物理化學教研室傅獻彩、沈文霞、姚天揚編，《物理化學》（第五版），高等教育出版社。

考試大綱：

1、熱力學第一定律及其應用

體系與環境、體系的性質、熱力學平衡態和狀態函數、狀態方程、熱和功、熱力學第一定律、準靜態過程與可逆過程、焓、熱容、熱力學第一定律對理想氣體的應用、實際氣體、熱化學、赫斯定律、幾種熱效應、基爾霍夫定律、絕熱反應

2、熱力學第二定律

自發變化、熱力學第二定律、卡諾定理、熵、克勞修斯不等式和熵增加原理、熵變的計算、亥姆霍茲自由能和吉布斯自由能、變化的方向和平衡條件、等溫物理變化中的自由能變、化學反應的等溫式、熱力學基本關系式、特性函數、吉布斯－亥姆霍茲方程式、自由能與壓力的關系、克拉貝龍方程式、外壓與蒸氣壓的關系、多組分體系中物質的偏摩爾量和化學勢、熱力學第三定律與規定熵

3、溶液

溶液與偏摩爾量、溶液組成的表示法、拉烏爾定律、亨利定律、混合氣體中各組分的化學勢、理想溶液的定義、理想溶液的通性、稀溶液中各組分的化學勢、稀溶液的依數性、吉布斯－杜亥姆公式和杜亥姆－馬居耳公式、非理想溶液、分配定律

4、相平衡

相與自由度、相圖與相平衡、多相體系平衡的一般條件、相律、單組分體系相圖、二組分體系相圖及其應用、三組分體系相圖及其應用

5、化學平衡

化學反應的平衡條件和親和勢、平衡常數和等溫方程式、平衡常數的表示式、復相化學平衡、平衡常數的測定和平衡轉化率的計算、標準生成吉布斯自由能、外界條件對化學平衡的影響（溫度、壓力和惰性氣體）、同時平衡、反應的耦合

6、電解質溶液

電化學基本概念和法拉第定律、離子的電遷移和遷移數、電導、強電解質溶液理論

7、可逆電池的電動勢及其應用

可逆電池和可逆電極、電動勢的測定、可逆電池的書寫方法及電動勢的取號、可逆電池熱力學、電動勢產生的機理、電極電勢和電池的電動勢、濃差電池和液體接界電勢的計算公式、電動勢測定的應用

8、電解與極化作用

分解電壓、極化作用、電解時電極上的反應、金屬的電化學腐蝕、金屬的防腐、金屬的鈍化、化學電源

9、化學動力學基礎

化學反應速率表示法、化學反應速率方程、具有簡單級數的反應、典型的復雜反應（對峙、平行、連續）、阿侖尼烏斯經驗式、活化能、鏈反應、擬定反應歷程的一般方法、碰撞理論

10、界面現象

表面吉布斯自由能和表面張力、彎曲表面下的附加壓力和蒸氣壓、液體界面的性質、不溶性表面膜、液－固界面現象、表面活性劑及其作用、固體表面的吸附、吸附和解吸速率方程式、氣－固相表面催化反應

11、膠體分散體系和大分子溶液

膠體的基本特性、溶膠的制備和凈化、溶膠的動力性質、溶膠的光學性質、溶膠的電學性質、溶膠的穩定性和聚沉作用、乳狀液、唐南平衡、凝膠

注：主要考試類型有：計算題、問答題、名詞解釋、選擇題、判斷題等多種形式。重點考熱力學（1－5，占40－60%）、電化學（6－7，占20－30%）、動力學（9，占20－30%），其他章節占8－15%。

2006《冶金原理》考試范圍

參考書：傅崇說主編，《有色冶金原理》（第2版），冶金工業出版社。

考試大綱：

1、冶金爐渣

爐渣的種類與組成、硅酸度、熔融爐渣的結構和物理化學性質、二元系狀態圖、三元系狀態圖：熔體的冷卻過程、平衡反應、相組成、等溫截面圖和變溫截面圖的畫法（主要考三元系）

2、化合物的離解－生成反應

離解－生成反應的自由能與溫度的關系、氧化物的吉布斯自由能圖、氧化物離解－生成反應熱力學、鐵氧化物的離解－生成反應、碳酸鹽離解熱力學

3、氧化物的還原

燃燒反應：離解度與平衡常數、不同還原劑下的還原反應熱力學、多相反應動力學

4、硫化礦的火法冶金

硫化物及其焙燒過程的熱力學

5、氧化物和硫化物的火法氯化

氯化反應的熱力學及動力學

6、粗金屬的火法精煉

各種火法精煉的原理（必考，主要考問答題或名詞解釋）

7、濕法冶金浸出、凈化和沉積

濕法冶金反應熱力學、浸出反應的分類及反應式、浸出反應動力學、離子沉淀、沉積反應

8、溶劑萃取與離子交換

溶劑萃取基本原理：分配常數、分配比、萃取率、分離系數、萃取劑、稀釋劑、鹽析劑、萃取機理、萃取平衡、協同萃取

離子交換的基本原理

9、濕法冶金電解過程

電極過程動力學、陰極過程、陽極過程、電解過程、槽電壓、電流效率、電能效率

注：主要考試類型有：計算題、問答題、名詞解釋。除特別注明外，每一章中這三種形式都有可能出現。

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