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111年 - 111 高等考試_三級_材料工程：材料性質#109513
> 申論題
題組內容
一、GaN 為一直接能隙半導體：
(一)請分別說明能隙以及直接能隙的定義。（10 分）
相關申論題
(二)請定義室溫下的 GaN、絕對零度時的金屬、室溫下的金屬，此三種材 料的費米能階，並指出其在能帶圖中的位置。（15 分）
#469206
(三) GaN 可用於製作藍光二極體，請說明發光二極體的發光機制。 （5 分）
#469207
(一)早期的實驗指出，金屬材料的熱導率κ與電導率σ可以一個簡單關係式 描述， = ，L 為 Lorenz number，T 為溫度。請寫出 L 的理論數值 及單位。（4 分）
#469208
(二)實際上，L 的數值並非定值，與溫度及材料有關。請分別說明理想純金 屬以及含有缺陷的金屬，此兩種材料的 L 數值隨溫度變化的趨勢。 （6 分）
#469209
(一)請說明熱容的定義。（3 分）
#469210
(二) Ag 的莫耳質量為 107.9（g/mol），德拜溫度（Debye temperature）為 230 K，請寫出室溫下 Ag 的定壓比熱容為何？ （計算至小數點下第三位） （5 分）
#469211
(三)室溫下，Polyethylene 與 Ag 的定壓比熱容數值何者較高？請說明原因。 （7 分）
#469212
(一)結晶陶瓷具有很高的脆性，請說明原因。 （9 分）
#469213
(二)請比較結晶陶瓷與非晶陶瓷的塑性變形機制。（6 分）
#469214
(三)試畫出結晶性和非晶性材料的比體積與溫度的關係圖，並標示出熔點 及玻璃轉換溫度。（10 分）
#469215
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