薄膜材料與技術(shù)考試題及答案

單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.以下哪種方法常用于制備金屬薄膜？（）A.化學(xué)氣相沉積B.物理氣相沉積C.溶液旋涂D.熱氧化2.薄膜的附著力與（）無關(guān)。A.界面原子間作用力B.薄膜厚度C.基體表面狀態(tài)D.制備工藝3.濺射鍍膜中，濺射產(chǎn)額隨（）增大而增大。A.靶材原子質(zhì)量B.入射離子能量C.氣體壓力D.濺射時(shí)間4.CVD技術(shù)中，反應(yīng)氣體在（）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。A.基體表面B.氣相中C.反應(yīng)室壁D.進(jìn)氣口5.以下哪種薄膜表征技術(shù)用于分析薄膜晶體結(jié)構(gòu)？（）A.AFMB.SEMC.XRDD.XPS6.薄膜的殘余應(yīng)力不包括（）。A.熱應(yīng)力B.生長(zhǎng)應(yīng)力C.彎曲應(yīng)力D.相變應(yīng)力7.蒸發(fā)鍍膜時(shí)，提高蒸發(fā)速率可通過（）。A.降低蒸發(fā)源溫度B.增加蒸發(fā)源面積C.減小真空度D.增大氣體流量8.下列不屬于有機(jī)薄膜制備方法的是（）。A.LB膜技術(shù)B.分子束外延C.噴墨打印D.旋涂法9.薄膜硬度測(cè)試常用（）方法。A.拉伸試驗(yàn)B.摩擦系數(shù)測(cè)量C.納米壓痕D.熱膨脹系數(shù)測(cè)量10.磁控濺射相比于普通濺射，主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.設(shè)備簡(jiǎn)單B.沉積速率高C.膜厚均勻性差D.靶材利用率低多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.物理氣相沉積包括（）A.蒸發(fā)鍍膜B.濺射鍍膜C.化學(xué)氣相沉積D.離子鍍2.影響薄膜生長(zhǎng)模式的因素有（）A.薄膜與基體的晶格匹配度B.沉積溫度C.沉積速率D.薄膜材料本身性質(zhì)3.薄膜表征技術(shù)中能分析薄膜化學(xué)成分的有（）A.AESB.XPSC.SEMD.EDX4.化學(xué)氣相沉積的優(yōu)點(diǎn)有（）A.可精確控制薄膜成分B.能在復(fù)雜形狀基體上沉積C.沉積速率快D.設(shè)備簡(jiǎn)單5.提高薄膜附著力的方法有（）A.對(duì)基體表面進(jìn)行預(yù)處理B.選擇合適的薄膜材料C.控制沉積工藝參數(shù)D.增加薄膜厚度6.蒸發(fā)鍍膜中常用的蒸發(fā)源有（）A.電阻蒸發(fā)源B.電子束蒸發(fā)源C.射頻蒸發(fā)源D.激光蒸發(fā)源7.濺射鍍膜的特點(diǎn)包括（）A.可鍍材料廣泛B.膜層與基體結(jié)合力好C.沉積速率高D.膜厚均勻性好8.薄膜的光學(xué)性能包括（）A.透明度B.反射率C.吸收率D.折射率9.用于制備納米薄膜的技術(shù)有（）A.溶膠-凝膠法B.分子束外延C.原子層沉積D.化學(xué)溶液沉積10.薄膜殘余應(yīng)力可能導(dǎo)致的問題有（）A.薄膜翹曲B.薄膜開裂C.薄膜脫落D.薄膜性能改變判斷題（每題2分，共10題）1.蒸發(fā)鍍膜比濺射鍍膜的沉積速率一般要高。（）2.化學(xué)氣相沉積過程中不需要真空環(huán)境。（）3.AFM可以測(cè)量薄膜表面的微觀形貌和粗糙度。（）4.薄膜的殘余應(yīng)力總是有害的。（）5.離子鍍過程中，離子能量越高，薄膜質(zhì)量越好。（）6.旋涂法只能用于制備有機(jī)薄膜。（）7.濺射產(chǎn)額只與靶材和入射離子種類有關(guān)。（）8.XRD圖譜能確定薄膜的晶體結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)。（）9.提高沉積溫度一定能改善薄膜的結(jié)晶質(zhì)量。（）10.磁控濺射不能實(shí)現(xiàn)大面積均勻鍍膜。（）簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積的主要區(qū)別物理氣相沉積通過物理過程如蒸發(fā)、濺射使材料氣相沉積，化學(xué)氣相沉積是反應(yīng)氣體在基體表面化學(xué)反應(yīng)生成薄膜。前者不涉及化學(xué)反應(yīng)，后者有化學(xué)反應(yīng)；沉積機(jī)理和適用材料也有差異。2.說明影響薄膜硬度的因素影響因素包括薄膜成分與結(jié)構(gòu)，不同材料硬度不同，晶體結(jié)構(gòu)與非晶體結(jié)構(gòu)硬度有別；制備工藝如沉積溫度、速率影響原子排列，進(jìn)而影響硬度；此外，薄膜厚度、殘余應(yīng)力也會(huì)改變硬度。3.列舉三種薄膜附著力的測(cè)試方法劃痕試驗(yàn)，通過劃針劃薄膜，評(píng)估薄膜從基體脫落情況判斷附著力；拉伸試驗(yàn)，將薄膜與基體粘結(jié)拉伸，根據(jù)破壞情況判斷；摩擦系數(shù)測(cè)試，摩擦過程中薄膜若易脫落則附著力差。4.簡(jiǎn)述CVD技術(shù)的基本原理CVD技術(shù)是將含有構(gòu)成薄膜元素的氣態(tài)反應(yīng)劑輸送到加熱的基體表面，反應(yīng)劑在基體表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)產(chǎn)物沉積在基體上形成薄膜，同時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)物排出反應(yīng)系統(tǒng)。討論題（每題5分，共4題）1.討論如何選擇合適的薄膜制備技術(shù)要綜合考慮薄膜材料種類，如金屬、陶瓷、有機(jī)材料適用方法不同；基體形狀與性質(zhì)，復(fù)雜形狀需特定方法；薄膜性能要求，如對(duì)結(jié)晶度、均勻性有要求不同；成本與設(shè)備條件，不同方法設(shè)備成本和運(yùn)行成本有差異，權(quán)衡后選擇。2.談?wù)劚∧堄鄳?yīng)力產(chǎn)生的原因及解決措施產(chǎn)生原因有熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致熱應(yīng)力，薄膜生長(zhǎng)過程原子排列不規(guī)整產(chǎn)生生長(zhǎng)應(yīng)力等。解決措施包括優(yōu)化沉積工藝參數(shù)如溫度、速率；對(duì)薄膜進(jìn)行后處理如退火消除應(yīng)力；選擇合適薄膜與基體材料，減小熱膨脹系數(shù)差異。3.分析薄膜材料在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)在電子領(lǐng)域用于集成電路、傳感器；光學(xué)領(lǐng)域用于光學(xué)鏡片鍍膜；能源領(lǐng)域用于太陽(yáng)能電池等。發(fā)展趨勢(shì)是向高性能、多功能、納米化、復(fù)合化方向發(fā)展，以滿足不斷增長(zhǎng)的科技需求。4.討論薄膜表征技術(shù)在薄膜研究中的重要性薄膜表征技術(shù)可確定薄膜的成分、結(jié)構(gòu)、形貌、性能等。成分分析了解元素組成，結(jié)構(gòu)分析判斷晶體或非晶體結(jié)構(gòu)，形貌分析觀察表面微觀情況，性能分析如硬度、光學(xué)性能等，為研究薄膜制備工藝、性能優(yōu)化提供依據(jù)。答案單項(xiàng)選擇題1.B2.B3.B4.A5.C6.C7.B8.B9.C10.B多項(xiàng)選擇題1.ABD2.ABCD