薄膜材料與技術(shù)考試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.以下哪種方法不屬于物理氣相沉積？（）A.蒸發(fā)鍍膜B.化學(xué)氣相沉積C.濺射鍍膜D.離子鍍2.薄膜的附著力與下列哪種因素關(guān)系不大？（）A.薄膜與基底的化學(xué)結(jié)合B.薄膜的厚度C.薄膜與基底的表面粗糙度D.薄膜與基底的晶格匹配度3.濺射鍍膜中，靶材的濺射率與（）有關(guān)。A.靶材原子量B.入射離子能量C.氣體壓強(qiáng)D.以上都是4.在化學(xué)氣相沉積中，反應(yīng)氣體的（）對(duì)薄膜生長(zhǎng)影響較大。A.濃度B.溫度C.流量D.以上均是5.下列哪種薄膜材料常用于光學(xué)增透膜？（）A.二氧化鈦B.氮化硅C.氧化鋁D.氧化銦錫6.薄膜材料的硬度測(cè)試常用（）方法。A.拉伸試驗(yàn)B.壓縮試驗(yàn)C.納米壓痕試驗(yàn)D.彎曲試驗(yàn)7.蒸發(fā)鍍膜過(guò)程中，提高蒸發(fā)速率可以通過(guò)（）實(shí)現(xiàn)。A.降低蒸發(fā)源溫度B.增加蒸發(fā)源表面積C.減小真空度D.減少蒸發(fā)物質(zhì)8.離子鍍的特點(diǎn)不包括（）A.膜層附著力好B.沉積速率高C.可在較低溫度下沉積D.設(shè)備簡(jiǎn)單9.對(duì)于半導(dǎo)體薄膜，（）會(huì)影響其電學(xué)性能。A.雜質(zhì)含量B.薄膜厚度C.表面平整度D.以上都有10.制備均勻性好的大面積薄膜，（）方法更有優(yōu)勢(shì)。A.電子束蒸發(fā)B.射頻濺射C.熱蒸發(fā)D.脈沖激光沉積答案：1.B2.B3.D4.D5.B6.C7.B8.D9.D10.B二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.物理氣相沉積的優(yōu)點(diǎn)有（）A.純度高B.膜層致密C.可在較低溫度下沉積D.對(duì)環(huán)境友好2.影響薄膜生長(zhǎng)模式的因素包括（）A.薄膜與基底的表面能B.原子遷移率C.沉積速率D.氣體氛圍3.化學(xué)氣相沉積常用的反應(yīng)類(lèi)型有（）A.熱分解反應(yīng)B.化學(xué)合成反應(yīng)C.化學(xué)傳輸反應(yīng)D.光化學(xué)反應(yīng)4.薄膜的表征方法包括（）A.掃描電子顯微鏡（SEM）B.原子力顯微鏡（AFM）C.X射線(xiàn)衍射（XRD）D.能譜分析（EDS）5.提高薄膜附著力的方法有（）A.對(duì)基底進(jìn)行預(yù)處理B.選擇合適的薄膜材料與基底組合C.采用多層膜結(jié)構(gòu)D.增加沉積速率6.濺射鍍膜的類(lèi)型有（）A.直流濺射B.射頻濺射C.磁控濺射D.反應(yīng)濺射7.用于制備導(dǎo)電薄膜的材料有（）A.銅B.銀C.氧化鋅D.石墨烯8.薄膜材料在以下哪些領(lǐng)域有應(yīng)用（）A.電子器件B.光學(xué)器件C.機(jī)械工程D.生物醫(yī)學(xué)9.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.高頻感應(yīng)蒸發(fā)源D.激光蒸發(fā)源10.衡量薄膜質(zhì)量的指標(biāo)有（）A.厚度均勻性B.表面粗糙度C.成分純度D.結(jié)晶質(zhì)量答案：1.ABC2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABC6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABC10.ABCD三、判斷題（每題2分，共10題）1.物理氣相沉積過(guò)程中，真空度越高越好。（）2.化學(xué)氣相沉積只能在高溫下進(jìn)行。（）3.薄膜的厚度對(duì)其光學(xué)性能沒(méi)有影響。（）4.濺射鍍膜中，離子能量越高，濺射率一定越高。（）5.蒸發(fā)鍍膜可以制備任意厚度的薄膜。（）6.離子鍍可以在復(fù)雜形狀的基底上獲得均勻的薄膜。（）7.薄膜的硬度只與材料本身有關(guān)，與制備工藝無(wú)關(guān)。（）8.用XRD可以分析薄膜的晶體結(jié)構(gòu)和取向。（）9.提高反應(yīng)氣體流量一定能提高化學(xué)氣相沉積的薄膜生長(zhǎng)速率。（）10.物理氣相沉積比化學(xué)氣相沉積更環(huán)保。（）答案：1.√2.×3.×4.×5.×6.√7.×8.√9.×10.√四、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。答案：物理氣相沉積是通過(guò)物理方法使材料汽化后沉積成膜，如蒸發(fā)、濺射等，在較低溫度進(jìn)行，純度高；化學(xué)氣相沉積是利用化學(xué)反應(yīng)，在高溫下反應(yīng)氣體在基底表面反應(yīng)生成薄膜，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜成分薄膜制備。2.說(shuō)明磁控濺射鍍膜的優(yōu)點(diǎn)。答案：磁控濺射優(yōu)點(diǎn)有沉積速率高，可通過(guò)磁場(chǎng)約束提高離子對(duì)靶材轟擊效率；能在較低氣壓下進(jìn)行，減少氣體散射影響；膜層質(zhì)量好，附著力強(qiáng)，可制備大面積均勻薄膜。3.簡(jiǎn)述薄膜附著力的主要測(cè)試方法。答案：劃痕試驗(yàn)，通過(guò)劃針劃膜測(cè)臨界載荷；拉伸試驗(yàn)，將薄膜與基底結(jié)合體拉伸測(cè)分離力；膠帶粘貼法，用膠帶粘貼薄膜看是否脫落，初步評(píng)估附著力。4.影響化學(xué)氣相沉積薄膜質(zhì)量的因素有哪些？答案：包括反應(yīng)氣體種類(lèi)、濃度、流量，反應(yīng)溫度、壓力，基底材料與表面狀態(tài)，反應(yīng)時(shí)間等。這些因素相互作用，影響薄膜成分、結(jié)構(gòu)和性能。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論在實(shí)際應(yīng)用中如何根據(jù)需求選擇合適的薄膜制備方法。答案：若需高純度、致密薄膜且對(duì)溫度敏感，可選物理氣相沉積如濺射、離子鍍；對(duì)復(fù)雜成分和大面積均勻性要求高，化學(xué)氣相沉積合適。還要考慮成本、設(shè)備、工藝難度等，如簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)小面積膜，蒸發(fā)鍍膜可能更經(jīng)濟(jì)。2.分析薄膜材料的性能對(duì)其應(yīng)用的重要性。答案：薄膜材料性能決定其應(yīng)用范圍和效果。如光學(xué)性能決定在光學(xué)器件應(yīng)用，電學(xué)性能影響電子器件性能，力學(xué)性能關(guān)乎機(jī)械工程應(yīng)用。良好性能保證薄膜在相應(yīng)領(lǐng)域正常發(fā)揮作用，推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。3.探討如何進(jìn)一步提高薄膜制備技術(shù)的精度和效率。答案：優(yōu)化設(shè)備參數(shù)控制，如精確控制溫度、氣壓、流量等；研發(fā)新的沉積工藝，像改進(jìn)物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積方法；結(jié)合先進(jìn)表征技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)整，提高精