薄膜材料考试题目
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药剂学选择考试题(附参考答案)一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、薄膜衣片剂应在()内完全崩解.A、15分钟B、10分钟C、30分钟D、20分钟正确答案:C2、《中国药典》将粉末分为()等。
A、六B、九C、八D、七E、五正确答案:A3、冷处保存是指()A、2℃-10℃B、不超过20℃C、不超过25℃D、室温E、-15℃以下正确答案:A4、雪花膏()A、眼膏剂B、凝胶剂C、O/W型乳剂基质D、W/O型乳剂基质E、糊剂正确答案:C5、哪个选项为润滑剂()A、乳糖B、羟丙基甲基纤维素溶液C、硬酯酸镁D、水E、羧甲基淀粉钠正确答案:C6、当片剂的体外溶出和体内吸收具有相关性时,()测定有重要意义。
A、含量均匀度B、溶出度C、崩解度D、硬度E、重量差异正确答案:B7、水溶性软膏基质不包括( )A、甘油明胶B、PEGC、羊毛脂D、CMC-NaE、卡波普正确答案:C8、药物制剂的配伍变化分为三个方面,以下不属于的是()。
A、化学的B、物理的C、剂型的D、药理的正确答案:C9、下列关于搅拌槽式混合机特点的叙述不正确的是A、结构简单,操作方便B、搅拌效率低,所需混合时间较长C、混合强度较大D、适用于片剂、冲剂产品制粒前制备软材及软膏剂等混合操作E、搅拌轴两端如果密封不好容易挤出异物正确答案:C10、适合做成胶囊剂的药物具有的特点为()A、性质相对稳定的药物B、药物水溶液C、药物的稀乙醇溶液D、吸湿性很强的药物E、易风化的药物正确答案:A11、胭脂红()A、着色剂B、增塑剂C、增加胶液胶冻力D、防腐剂E、避光剂正确答案:A12、聚乙二醇为()A、甘油明胶基质B、在体温下迅速熔化的基质C、在水或乙醇中几乎不溶的基质D、相对分子质量不同,熔点不同的基质E、非离子型表面活性剂正确答案:D13、遇水迅速崩解并分散均匀的片剂()A、控释片B、缓释片C、口含片D、分散片E、舌下片正确答案:D14、压片时表面出现小凹点,这种现象称为()A、裂片B、麻点C、黏冲D、松片正确答案:B15、以下哪一项不是胶囊剂检查的项目()A、崩解时限B、装量差异C、主药含量D、硬度E、外观正确答案:D16、Freon是()A、防腐剂B、膜剂常用的膜材C、气雾剂中的抛射剂D、气雾剂中的潜溶剂E、空胶囊的主要成型材料正确答案:C17、下列选项中水溶性抗氧剂是()A、焦亚硫酸钠B、吐温80C、依地酸二钠D、生育酚E、磷酸正确答案:A18、用具双层喷头的滴丸机制备()A、滴丸剂B、微丸C、颗粒剂D、软胶囊剂E、硬胶囊剂正确答案:D19、具有同质多晶型基质为()A、泊洛沙姆B、羊毛脂C、甘油明胶D、可可豆脂E、聚乙二醇正确答案:D20、不属于基质和软膏质量检查项目的是( )A.熔点A、粘度和稠度B、刺激性C、硬度D、药物的释放、穿透及吸收的测定正确答案:D21、颗粒含水过多()A、裂片B、粘冲C、片重差异超限D、均匀度不合格正确答案:B22、散剂的制备过程为()A、粉碎→过筛→混合→分剂量→质量检查→包装B、粉碎→混合→过筛→分剂量→质量检查→包装C、粉碎→混合→分剂量→质量检查→包装D、粉碎→过筛→分剂量→质量检查→包装E、均不是正确答案:A23、阴道泡腾片应做的质量控制检查项目是()A、分散均匀性B、崩解时限检查C、释放度检查D、融变时限检查E、发泡量检查F、分散均匀性G、崩解时限检查H、释放度检查正确答案:A24、二相气雾剂为()A、O/W乳剂型气雾剂B、混悬型气雾剂C、吸入粉雾剂D、W/O乳剂型气雾剂E、溶液型气雾剂正确答案:E25、关于眼膏剂的质量检查项目不包括( )A、粒度B、装量C、无菌D、融变时限E、金属性异物正确答案:D26、基质为固体、半固体、液体混合物的软膏剂用()A、冷压法和热熔法制备B、热熔法制备C、乳化法制备D、研和法制备E、滴制法制备正确答案:B27、下列是软膏水性凝胶基质的是( )A.植物油A、卡波普B、泊洛沙姆C、凡士林D、硬脂酸钠正确答案:B28、包糖衣的材料是()A、甘露醇B、碳酸氢钠C、蔗糖D、聚乙二醇E、羟丙基甲基纤维素正确答案:C29、置于舌下或颊腔、药物通过口腔粘膜吸收的片剂()A、缓释片B、口含片C、舌下片D、分散片E、控释片正确答案:C30、下列是胃溶型薄膜衣材料是()A、聚丙烯酸树脂Ⅱ号B、聚丙烯酸树脂Ⅲ号C、HPMCD、ECE、PVAP正确答案:C31、在规定介质中,药物从片剂中溶出的速度和程度称为()。
期末考试卷:材料现代测试分析方法和答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪一项不是材料现代测试分析方法?A. 扫描电子显微镜(SEM)B. 光学显微镜(OM)C. 质谱仪(MS)D. 能谱仪(EDS)2. 在材料现代测试分析中,哪种技术可以用于测量材料的晶体结构?A. X射线衍射(XRD)B. 原子力显微镜(AFM)C. 扫描隧道显微镜(STM)D. 透射电子显微镜(TEM)3. 下列哪种测试方法主要用于分析材料的表面形貌?A. 扫描电子显微镜(SEM)B. 透射电子显微镜(TEM)C. 原子力显微镜(AFM)D. 光学显微镜(OM)4. 在材料现代测试分析中,哪种技术可以用于测量材料的磁性?A. 振动样品磁强计(VSM)B. 核磁共振(NMR)C. 红外光谱(IR)D. 紫外可见光谱(UV-Vis)5. 下列哪种测试方法可以同时提供材料表面形貌和成分信息?A. 扫描电子显微镜(SEM)B. 原子力显微镜(AFM)C. 能谱仪(EDS)D. 质谱仪(MS)二、填空题(每题2分,共20分)1. 扫描电子显微镜(SEM)是一种利用_____________来扫描样品表面,并通过_____________来获取样品信息的测试方法。
2. 透射电子显微镜(TEM)是一种利用_____________穿过样品,并通过_____________来观察样品内部结构的测试方法。
3. 原子力显微镜(AFM)是一种利用_____________与样品表面相互作用,并通过_____________来获取表面形貌和力学性质的测试方法。
4. 能谱仪(EDS)是一种利用_____________与样品相互作用,并通过_____________来分析样品成分的测试方法。
5. 振动样品磁强计(VSM)是一种利用_____________来测量样品磁性的测试方法。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简要介绍扫描电子显微镜(SEM)的工作原理及其在材料测试中的应用。
2、瓦楞纸板的形状有几种?各有什么特点?答:U形楞。
结构富有弹力,弹性恢复力强;芯纸和粘合剂的使用量较大。
V形楞。
坚硬,强度大,但是弹性小,瓦楞辊容易磨损UV形楞。
性能介于U,V之间。
3、试从LDPE,LLDPE,HDPE的分子结构特征分析其性能上的差异;答:LDPE大分子中含有多种形式的长短支链,这种支链结构使它不容易产生结构致密的晶体,所以结晶度低,密度小,强度较低。
HDPE大分子中支链很少,主要呈线型结构,这种结构使它的分子容易堆切的较紧密,所以结晶度高,密度大,材料坚韧。
LLDPE的分子结构与HDPE一样呈线性直链状,但因单体中加入了-烯烃,致使分子链上含有许多短小而规整的支链,LLDPE的支链长度比HDPE的支链长,支链数目也多,其分子结构接近HDPE,而密度与LDPE相近,兼有HDPE和LDPE的性能。
4、熔制玻璃的主要辅助原料有哪些?答:(1)澄清剂:在玻璃原料中加入的澄清剂在高温时本身能气化或分解放出气体,以促进排除玻璃中的气泡。
常用的澄清剂有白砒、三氧化二砷、硫酸盐、氟化物、氯化钠、铵盐等。
(2)着色剂:使玻璃着色。
一般是一些过渡或稀土金属的氧化物。
(3)脱色剂:用来减弱铁化合物对玻璃着色的影响,从而使无色玻璃具有良好的透明性。
有化学和物理脱色剂两种。
化学脱色剂即氧化剂,主要有硝酸钠、硝酸钡、白砒、氧化锑等。
物理脱色剂有二氧化锰、硒、氧化钴等。
(4)乳化剂:又称乳浊剂,使玻璃呈不透明乳白色。
常用冰晶石、氟硅酸钠、萤石。
(5)碎玻璃:用作玻璃原料的助熔剂,用时要除去杂质。
5、简述镀锡薄钢板的结构、性能及用途答:结构:镀锡薄钢板又称马口铁,是由钢基板、锡铁合金层、锡层、氧化膜和油膜五层构成。
性能:(1)机械性能,指镀锡原板即钢基板的机械性能,主要有钢基板的化学成分、轧制工艺和退货工艺来决定。
(2)耐蚀性:是镀锡板最重要的性能,中锡层及其表面处理情况是决定镀锡层的最重要的因素。
(3)表面性能:主要有涂饰性、涂膜附着性、锡焊性等。
包装工:包装工考试题及答案(最新版) 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、多项选择题 合理的商品运输包装,除减少商品的损失之外,还能够节约( )A 、包装材料 B 、节省包装费用 C 、提高车船装载率 D 、缩短运输时间 本题答案:A, B, C, D 本题解析:暂无解析 2、多项选择题 铝系金属包装材料形式应用( )A 、铝板 B 、铝箔 C 、镀铝薄膜 D 、钢板 本题答案:A, B, C 本题解析:暂无解析 3、问答题 选用包装时应当注意哪些问题? 本题答案:选用包装时应注意如下问题:(1)包装容器须由国际出入境 本题解析:选用包装时应注意如下问题:(1)包装容器须由国际出入境检验检疫局检验许可方能制作和投入使用;(2)包装材料及填充物的选择要注意国外的规定;(3)包装的色调、装潢和文字说明钥匙和国外消费者的风俗习惯和爱姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------好;(4)包装的选用要适应商品的特性及不同的运输方式;(5)销售包装的制作要刷制条形码;(6)包装的设计制作要便于各环节人员的操作。
4、判断题商品包装可以分为生产领域的包装和流通领域的包装。
本题答案:对本题解析:暂无解析5、判断题条形码标志是一种产品代码,由几组粗细间隔不等的平行线条及其相应的数字组成的标记。
本题答案:错本题解析:暂无解析6、名词解释袋装本题答案:是用柔性材料制成的包装袋,将粉状、颗粒状、流体或半流体本题解析:是用柔性材料制成的包装袋,将粉状、颗粒状、流体或半流体等物品装入其中,然后进行排气(或充气)、封口,以完成产品包装的工艺过程。
光学薄膜与制备技术_中国矿业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在重叠多个四分之一膜系时,要把工作波长区吸收大的高反膜安排在入射光一侧。
参考答案:正确2.电磁矢量都是时间、空间的函数,所以边界条件对任意时刻、界面上任意位置都成立参考答案:正确3.对物理光学基础建立起到最初作用的是。
参考答案:杨氏双缝干涉的提出4.真空蒸发镀膜时为了制造成分复杂或多层复合薄膜,应该采用。
参考答案:多源蒸发法5.不能采用电阻加热法进行镀膜的是。
参考答案:钨膜6.下面哪一种溅射方式的靶材可以是绝缘材料。
参考答案:射频溅射7.光学薄膜就是能够产生光的干涉效应的薄膜。
参考答案:正确8.我们可以使用电子显微镜来直接观察和研究点缺陷。
参考答案:错误9.核生长型生长方式发生的主要原因是蒸发原子间的结合能大于基片原子与蒸发原子间的结合能。
参考答案:正确10.电子显微镜和理论分析表明,核生长型薄膜的生长过程分为阶段。
参考答案:小岛阶段_结合阶段_沟道阶段_连续薄膜阶段11.面缺陷常见的典型构型有。
参考答案:晶界_层错_孪晶面_表面12.下面哪一种镀膜技术称作辉光放电中的蒸发法。
参考答案:离子镀13.镀制薄膜时膜厚与下列哪些因素有关。
参考答案:蒸发源形状_基片形状_源基配置方式_蒸发源特性14.普通二极直流溅射中工作气体压强必须保持在1~10Pa范围内,如果压强低于1Pa,辉光放电就不能自持而无法溅射。
而却能在低压下进行溅射镀膜。
参考答案:三级溅射_磁控溅射15.下列属于物理气相沉积薄膜的方法有。
参考答案:溅射镀膜_真空蒸发镀膜_离子镀16.真空蒸发镀膜一般包括以下哪些过程。
参考答案:沉积过程_加热蒸发过程_源-基输运过程17.下列属于绝对真空计的是。
参考答案:U型真空计_压缩式真空计18.影响晶粒尺寸的因素有。
参考答案:薄膜厚度_基板温度_退火温度_沉积速率19.λ/4-λ/2双层减反膜系通常也称为W形膜。
参考答案:正确20.在基片上交替镀制光学厚度为四分之一波长的高、低折射率材料,就一定能满足我们对薄膜光谱特性的需要。
光学工程基础考试试题
1. (10分)请简要描述光学工程的定义和应用领域。
2. (15分)请解释以下术语:
a) 反射率
b) 折射率
c) 散射
d) 光程差
e) 像差
3. (20分)光学薄膜是光学器件中的重要组成部分。
请简要说明光学薄膜的制备方法,并列举几种常见的光学薄膜材料及其应用。
4. (25分)请解释以下光学元件的工作原理和应用:
a) 凸透镜
b) 平面镜
c) 光栅
d) 偏振器
e) 相位调制器
5. (15分)在光学传输中,有时会遇到衍射现象。
请简述衍射的基本原理,并说明它在光学工程中的应用。
6. (15分)请解释光学干涉的基本原理,并提供一个实际应用的例子。
7. (约300字)请简要概述光学系统设计的基本步骤和方法,以及需要考虑的关键因素。
8. (约500字)请结合实际案例,描述光学工程在现代科技中的重要应用,并讨论其对社会进步和发展的影响。
考试结束。
(注意:本试卷共计3000字,每题总分均已标明。
请在规定时间内完成试题,准备好交卷。
祝你好运!)。
薄膜物理考试常见问题薄膜物理主要讨论对象是什么?有哪些特性?真空如何定义?如何测量?有哪些单位制?如何换算?为什么要划分真空区域?其依据是什么?关键参数如何定义?各个真空区域的气体分子的物理运动特征如何?真空泵可分为哪两大类?简述各类包括的常用真空泵类型及其工作压强范围。
分析说明实用的真空抽气系统为什么往往需要多种真空组成复合抽气系统。
什么是吸附和脱附?其主要机制和影响因素有哪些?图示说明阳极氧化生长薄膜的基本步骤,分析为什么阳极氧化需要高的极间电压且薄膜生长厚度存在极限。
什么是物理气相沉积(PVD)?举例说明PVD的主要过程。
选择三种典型的离化PVD技术,比较其镀膜原理和特点。
真空蒸发装置一般包括哪三个组成部分?选择三种典型蒸发装置,比较其原理、特点和适用领域。
画出直流辉光放电的伏安特性曲线,解释说明放电区域的划分、以及不同放电阶段的放电现象和伏安特性变化特征,最后解释溅射镀膜工作区域的选择及理由。
选择三种典型溅射装置,比较其镀膜原理、工艺特点和适用领域。
与蒸发法相比,溅射镀膜主要有哪些优点和缺点?溅射装置可以按哪些特性分为哪些类别?图示说明磁控溅射的实现原理和主要技术优势。
图示说明薄膜的初期形成过程一般分为哪几个阶段、各阶段的主要现象如何?简述薄膜的主要生长模式如何分类,以及每类生长模式各自的出现条件和特点。
根据新相自发形核理论,简述薄膜临界核心面密度n* 的主要影响因素及各自的影响规律,并解释说明要获得均匀平整薄膜沉积的基本条件和实现途径。
根据薄膜非自发形核理论,简述非自发形核率(dN/dt) 的主要影响因素,并解释说明吸附气体原子的脱附激活能、扩散激活能和临界形核势垒对其影响规律和内在机制。
根据薄膜非自发形核理论,简要说明为什么高温低速沉积往往获得粗大或单晶结构薄膜,而低温高速沉积则有利于获得细小多晶、微晶乃至非晶薄膜?图示说明连续薄膜形成时三种可能的核心吞并互连机制及其驱动力的异同。
溅射薄膜主要有哪四种结构形态?根据Thornton模型图示说明其形成条件、形成特点、组织、性能和表面形貌特征。
2012-2013学年第1学期《薄膜光学与技术》期末考试试题(A 卷)参考答案及评分标准一、填空题 (每空1分,共24分)1、在折射率为3.5的基底表面镀单层减反射膜,对于4000nm 的光波,理论上能达到最佳减反射效果的薄膜折射率为: 1.8708 ,需要镀制的薄膜光学厚度为 1000 nm 。
2、若薄膜的折射率为n ,光线在薄膜内的折射角为θ,则s 、p 光的修正导纳分别为 ncos θ 、 n/cos θ 。
3、对于波长为λ的光来说,单层膜的光学厚度每增加 λ/4 ,薄膜的反射率就会出现一次极值变化。
当薄膜的折射率小于基底折射率时,出现的第一个反射率极值是 极小 (极大、极小)值。
4、虚设层的形成条件是: 薄膜的光学厚度等于半波长的整数倍 。
5、周期性对称膜系(pqp)s 的等效折射率和 基本周期/pqp 的等效折射率完全相同,其等效位相厚度等于 基本周期的s 倍 。
6、折射率为n 1,光学厚度为λ0/4,基底的折射率为n s ,那么,该单层膜与基底的组合导纳为: s n n Y 217、介质高反射膜的波数宽度仅与两种膜料的 折射率 有关,折射率 差值越大 ,高反射带越宽。
8、热偶真空规是通过测量温度达到间接测量 真空 的目的。
9、镀膜室内真空度高表明气体压强 小 ,真空度低则气体压强 大 。
10、薄膜几何厚度的监控通常用 石英晶振 膜厚仪来实现,光学厚度常常采用 光电 膜厚仪来监控。
11、采用PVD 技术制造薄膜器件时,薄膜折射率的误差主要来自三个方面: 膜层的聚集密度 、 膜层的微观组织物理结构 、 膜层的化学成分 。
12、改善膜层厚度均匀性的措施包括 旋转夹具 和 膜层厚度调节板 。
13、采用光电极值法监控膜厚,如果需要镀制光学厚度为900nm 的薄膜,在500-700nm 范围内,可以选取的监控波长为 600 和 514.3 nm 。
二、辨析题:先回答以下说法是否正确?然后说明理由或修改正确。
中国矿业大学光学薄膜期末考试题1、下列说法正确的是()*A.一定质量的理想气体,温度不变时,体积减小,压强增大(正确答案)B.在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强C.外界对气体做功,气体的内能一定增大D.气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大(正确答案)2、38.在日常生活中,常见的几种物态变化现象中,属于液化的是()[单选题] *A.太阳光下晒的衣服变干B.房间窗户玻璃的内表面出现冰花C.湖面结了一层厚厚的冰D.在炎热的夏天,从冷饮柜中取出啤酒瓶,啤酒瓶变得模糊(正确答案)3、2.在探索微小粒子的历程中,科学家们用一系列高能物理实验证实了大量微小粒子的存在,下列微粒按空间尺度从大到小的顺序排列的是()[单选题] *A.质子、夸克、原子核、电子B.原子、原子核、电子、质子C.原子、原子核、质子、电子(正确答案)D.夸克、质子、原子核、原子4、78.有体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个,已知ρ铁=8×103kg/m3,ρ铜=9×103kg/m3,ρ铅=3×103kg/m3。
那么下列说法中正确的是()[单选题] *A.可能铁球是实心的,铜球和铅球是空心的(正确答案)B.可能铜球是实心的,铁球和铅球是空心的C.可能铅球是实心的,铜球和铁球是空心的D.三个球一定都是空心的5、5.物体间不可能只有作用力,而没有反作用力.[判断题] *对(正确答案)错6、26.物理知识是从实际中来的,又要应用到实际中去,下面是小芳同学利用所学物理知识对身边的一些物理现象进行的分析和计算,正确的是()[单选题] *A.已知空气的密度为29kg/m3,教室内空气的质量约300kg(正确答案)B.人体的密度跟水的密度差不多,那么初中生身体的体积约为5m3C.体积为100cm3的冰块,全部熔化成水后,体积仍为100cm3D.一个塑料瓶,用它装水最多能够装水5kg,用它也能装下5kg的酒精7、14.自习课上,老师能根据声音辨别出哪位同学在说话,依据的是声音的()[单选题] *A.音调B.音色(正确答案)C.响度D.频率8、1.这一秒末的速度比前一秒初的速度小5 m/s. [判断题] *对错(正确答案)9、11.小敏学习密度后,了解到人体的密度跟水的密度差不多,从而她估测一个中学生的体积约为()[单选题] *A.50 m3B.50 dm3(正确答案)C.50 cm3D.500 cm310、人潜水的深度不能太大,这是因为大气压随着水的深度的增加而增大[判断题] *对错(正确答案)答案解析:液体压强随着水的深度的增加而增大11、下列说法正确的是()[单选题]A.指南针能够指南北,是由于受到地磁场的作用(正确答案)B.能够自由转动的小磁针静止时,其N极指向地理南极附近C.磁体的磁性越强,能吸引的物质种类就越多D.磁体之间的作用是通过磁场发生的,但磁场并不存在12、3.下列说法中正确的是()[单选题] *A.原子是由原子核和核外电子构成的(正确答案)B.超导体适合制作滑动变阻器中的电阻丝C.电磁波在真空中传播的速度为3×105m/sD.银河系、太阳系、原子、原子核,是按空间尺度由小到大排序的13、5.合力的作用可以替代原来那几个力的作用,它与那几个力是等效替代关系.[判断题] *对(正确答案)错14、人推木箱没有推动,是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力[判断题] *对错(正确答案)答案解析:木箱没有被推动,处于静止状态,合力为零。
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孙兆威2016年6月9日1.Z在抽真空的过程中,在不同真空度下腔体内的主要气体成分。
2.管道的设计与连接对抽真空效率的影响,检漏方法抽气效率:为保持系统真空度而需要的抽速,取决于真空元件的总流导(一般指导管、阀门、挡板真空系统中的常见元件),使得真空泵的实际抽速S 永远小于理论抽速Sp:同时,极限真空度会受到被抽容器(真空器)的体积及漏气、放气的影响,公式为因此,要保证抽真空效率,就要减少真空元件总流导和系统的漏气放气。
总流导C:,因此,在允许范围内增大各个元件流导即可增加系统总流导。
对阀门,C=11.7A,对导管,C=12.2D3/L,因此,选用口径较大的阀门,尽量减少导管的长度,增加导管直径可以相应增大总流导。
装置放气:是指在常温或高温下真空装置自身的饱和蒸汽、某些内表面存在的污垢、联结装置中存在的残余空气,这些气体会对极限真空度造成影响,因此必须在组装装置时选用饱和蒸汽压尽可能低、且高温稳定性理想的元件材料,减少需要连接的部位,尽可能清洁装置的内表面。
装置漏气:装置漏气存在两种情况,一是空气通过装置器壁渗透;二是装置存在漏气部位。
第二种情况是必须尽量克服的,同样是通过减少连接部分,使用气密性高、热变形小的材料。
常见检漏方法:1. rate-of-rise 检测2. He质谱漏气检测3. He气+真空计检测4. RGA检测检漏部位:检漏仪与系统的连接处;过去经常出问题的元器件;经常沿着密封表面运动的密封件;阀门的动密封;旋转部件的动密封;舱门的密封;波纹管轴的密封;真空官道上的柔性连接;螺纹连接处;静密封,如观察窗,引线端;焊点(特别是钎焊的焊点);3.估计常见晶体不同面的表面能100110111SC123FCC463BCC426HCP366 0001 1100 1120自己计算即可,不会来问我4.表面扩散的几种机制表面扩散:是指原子在固体表面上由一个表面位置向另一个位置移动。
机制有两种:1.增原子迁移和替换2.表面空位迁移表面扩散的原子理论:表面扩散主要是增原子的迁移和表面空位迁移。
具体采用哪种机制则看那种机制的扩散激活能(Ef和Em)小5.扩散生长的薄膜厚度与时间的关系反应扩散生成中间相γ薄膜,单位时间内从a 相流入界面的A 物质,单位时间内从界面流入γ相的A 物质,A 物质守恒,阴影部分面积相等6. 推导衬底上异相形核的临界尺寸和形核功int v (/)C D dC dx ααα=-vC γ=0/)(/L C C dx dC A αα-≈1/221/21/21/2()~const ()A D C C t X t X C C C αααγγ⎡⎤-⎣⎦⇒=⎡⎤-⎣⎦ p const exp(E /T)k -7.Gibbs-Curie-Wulff公式的应用Gibbs-Curie-Wulff定律的基本含义是晶体生长最小表面能原理出发,可得知晶面的线性生长速率与该晶面的比表面能成正比,晶体最终保留下来的晶面是面网密度大的晶面。
Gibbs-Curie-Wulff公式(晶体平衡形态中心到表面的距离与该表面表面能的比值为常数)此处应有一负号8.判断起始沉积状况的分类薄膜的起始沉积过程是衬底上增原子数迅速增加直到饱和的阶段,它对以后的成核长大有很大的影响,可以根据起始过程中再蒸发的难易程度和沉积原子能够相遇结合起来的程度把薄膜生长过程区分为三类。
在沉积的起始过程中,衬底上已有许多原子同时扩散,对每个原子的驻留时间,都可以引入一个俘获面积m a,或俘获半径Ra,在此范围内后来到达的原子均会被这个原子俘获而成核。
按起始沉积过程中再蒸发的难易程度和沉积原子能够相遇结合起来的程度区分为三类:起始完全沉积状态俘获位置ma之和>2N09.蒸发沉积膜厚均匀性的问题点源和面源的比较:1) 两种源的相对膜厚分布的均匀性都不理想;2) 点源的膜厚分布稍均匀些;3) 在相同条件下,面源的中心膜厚为点源的4倍;4) 点源的浪费比较严重些。
10.磁控溅射的原理和优缺点,反应溅射沉积随输入气体的量,各种沉积参数的变化原理:电子在电场E的作用下,在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞,使其电离产生出Ar正离子和新的电子;新电子飞向基片,Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶表面,使靶材发生溅射。
在溅射粒子中,中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜,而产生的二次电子会受到电场和磁场作用,产生E (电场)×B (磁场)所指的方向漂移,简称E×B 漂移,其运动轨迹近似于一条摆线。
若为环形磁场,则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动,在靠近靶表面的等离子体区域内电离出大量的Ar 来轰击靶材,从而实现了高的沉积速率。
随着碰撞次数的增加,二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场E 的作用下最终沉积在基片上。
优点:1.二次电子以园滚线的形式在靶上循环运动,路程足够长,电子使原子电离的机会增加。
2.提高了电离效率,工作气压可降低到10-3-10-4 Torr ,减少了工作气体与溅射原子的散射作用,提高了沉积速率。
3.高密度等离子体被电磁场束缚在靶面附近,不与基片接触。
这样,电离产生的正离子能有效地轰击靶面;基片又免受等离子体地轰击,制膜过程中温升较小。
有效地解决了直流溅射中基片温升高和溅射速率低两大难题缺点:不能实现强磁性材料的低温高速溅射 用绝缘材料的靶会使基板温度上升靶材的利用率低(10%-30%),靶表面不均匀溅射 反应性磁控溅射中的电弧问题 膜的均匀性靶的非均匀腐蚀及内应力 颗粒(重溅射)反应溅射沉积:稳态时靶上化合物溅射速率与形成速率相等:靶的消耗速率:稳态时衬底上化合物生成速率与被金属覆盖速率相等:输入气体总量:c t t t t t r S A )q /j (a A )1(θ=θ-αΦt t m t c t A )]1(S S )[q /j (R θ-+θ=b/]A )1(S )[q /j (b A )1()1](A S )[q /j (s t t m s s s r s t t c θθ-=θ-αΦ+θ-θps t Q Q Q Q ++=SP Q A )1(Q A )1(Q r p ss s r s t t t r t =θ-αΦ=θ-αΦ=反应气体分压Pr,溅射率R等与输入气体量的关系11.离子镀的原理及优缺点原理:蒸发源接阳极,工件接阴极,当通以高压直流电以后,蒸发源与工件之间产生弧光放电。
真空罩内充有惰性氩气,在放电电场作用下部分氩气被电离,从而在阴极工件周围形成一等离子暗区。
带正电荷的氩离子受阴极负高压的吸引,猛烈地轰击工件表面,致使工件表层粒子和脏物被轰溅抛出,从而使工件待镀表面得到了充分的离子轰击清洗。
随后,接通蒸发源交流电源,蒸发料粒子熔化蒸发,进入辉光放电区并被电离。
带正电荷的蒸发料离子,在阴极吸引下,随同氩离子一同冲向工件,当镀于工件表面上的蒸发料离子超过溅失离子的数量时,则逐渐堆积形成一层牢固粘附于工件表面的镀层。
优点:离子轰击衬底,起到清洗作用;界面形成伪扩散层,与基片结合良好;可通过电压对沉积束团进行控制;在低温下可实现外延生长,且避免高温引起的扩散;电场引导离子运动,提高了绕射性;有利于形成化合物膜层,可镀材料范围广;致密,结晶性好;沉积速率离子镀的粒子绕射性提高薄膜对于复杂外形表面的覆盖能力。
缺点:1.目前设备的容量仍然较小,难以加工大型零件;2.高能离子和中性粒子的轰击,使沉积薄膜中的缺陷大量增加,同时薄膜与基片的过渡界面层较宽;3.轰击粒子动量大,基片温度高4.沉积薄膜中含气量较高,除了吸附在薄膜表面,部分氩离子可能进入薄膜内部。
12.化学气相沉积所选用的化学反应的特点化学气相淀积所用的反应体系要符合的基本要求:a.能够形成所需要的材料淀积层或材料层的组合,其它反应产物均易挥发(需要作CVD相图);b.反应剂在室温下最好是气态,或在不太高的温度下有相当的蒸气压,且容易获得高纯品;c.在沉积温度下,沉积物和衬底的蒸汽压要足够低;d.沉积装置简单,操作方便.工艺上重复性好,适于批量生产,成本低廉.主要反应类型:热分解反应、还原反应、氧化反应、反映沉积、歧化反应、可逆反应。
13.C VD生长薄膜的不同控制因素1)沉积温度:是影响薄膜质量的重要因素,而每种薄膜材料都有自己最佳的沉积温度范围。
在一般情况下,化学气相沉积速度将随温度升高而加快。
但对某些正反应(沉积反应)为放热反应而逆反应(刻蚀反应)为吸热反应的体系,沉积净速率随温度先升后降。
还有某些极端情况,如沉积原子的升华激活能较低,升温过程中沉积速率和升华速率都升高,这种情况需要特别设定参数。
Ks小,低温,反应过程由较为缓慢的表面反应控制,即表面反应控制沉积过程,沉积反应速率慢。
Ks大,反应物扩散慢,基底上方反应物贫化,为扩散控制沉积过程。
其中,ks随T的变化速率远高于D和δ。
另一方面,装置内的温度分布,会对扩散系数D造成影响(此处需要写明D与D0的一般关系式,大家都会的),继而影响到沉积膜均匀性。
结合公式:明显能得出结论,即薄膜原子沉积速率随进气口距离增大指数下降,为了控制气体宏观流量变化对薄膜均匀性的影响,应尽量将温度设置为梯度变化。
(从公式中也可出气体流速v和装置直径b的影响,应在限定范围内尽量提高这两个参数)2)沉积室压力:沉积室压力与化学反应过程密切相关。
压力会影响沉积室内热量、质量及动量传输,因此影响沉积速率、薄膜质量和薄膜厚度的均匀性。
在常压水平反应室内,气体流动状态可以认为是层流;而在负压立式反应室内,由于气体扩散增强,反应生成物废气能尽快排出,可获得组织致密、质量好的薄膜,更适合大批量生产。
3)反应气体分压:是决定薄膜质量的重要因素之一,它直接影响薄膜成核、生长、沉积速率、组织结构和成分。
对于沉积碳化物、氮化物薄膜,通入金属卤化物的量(如TiCl4),应适当高于化学当量计算值,这对获得高质量薄膜是很重要的。
4)基片的放置角度,可以相对改变温度分布,以及气流形式(如局部湍流),从而改变沉积生长速率或均匀性等参数。
14.异质外延生长的晶格匹配和失配位错的产生异质外延生长所得薄膜与基片的相界面存在两种可能:1.共格相界面两侧的晶体具有完全确定的位向关系, 一侧的原子面和另一侧的原子面可以取向不同或有扭折, 但可以逐一对应和过渡。
2.部分共格界面, 界面两侧晶粒取向虽有确定的取向关系, 但界面两侧的原子面已无逐一对应和过渡的关系,或者说二者的点阵常数相差较大,因而错配度f也较大。
此时界面上出现一系列刃型失配位错, 那些多余的半原子面一直插到界面处.第一种情况的界面的界面能(存在一个附加项—应变能)比起理想晶体表面有一定增大,但Δγ小于位错形核能垒,故而这种情况不产生位错。