薄膜材料与薄膜技术复习资料.doc

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1、填空题1.真空区域的划分粗真空：低真空：高真空：超高真空：2.分子泵分为牵引泵、涡轮分子泵和复合分子泵注：涡轮分子泵：抽气能力高牵引分子泵：压缩比大，结构简单，转速较小3.电阻真空计：真空室的压强和灯丝电阻之间存在关系：P↓→R↑,测量范围热偶真空计：气体压强与热电偶电动势之间存在关系：测量范围5、电离真空计包含类型：热阴极电离真空计冷阴极电离真空计BA式电离真空计A：灯丝（发射极）F：栅极（加速极）G：收集极6、热氧化生长在充气条件下，通过加热基片的方式可以获得大量的氧化物、氮化物和碳化物薄膜7.化学气相沉积方法得到的

2、膜的性质取决于气体的种类和沉积条件（如温度）等9用于制备各薄膜的化学气相沉积涉及三个基本过程：反应物的输运过程，化学反应过程，去除反应副产品过程10化学气相沉积过程中所经常遇到的一些典型反应有：分解反应、还原反应、氧化反应、氮化反应、碳化反应和化合反应等11PECVD定义：等离子体中电子平均能量（1~20ev），利用等离子体使大多数气体电离或分解的化学气相沉积应用：可以沉积各种材料包括：SiO2、Si3N4、非晶si：H、多晶si、sic等介电和半导体12电镀：在水溶液中，离子被溶入到薄膜以前经历了一下一系列过程去氢放电

3、表面扩散④成核结晶13电镀法制备薄膜性质取决于电解液、电极和电流密度优点：薄膜的生长速度较快基片可以是任意形状缺点：电镀过程难以控制14真空蒸发技术的方法有：电阻加热蒸发，闪烁蒸发，电子束蒸发，激光熔融蒸发，弧光蒸发，射频加热蒸发等16、离子镀集气体辉光放电、等离子体技术、真空蒸发技术于一身，大大改善了薄膜的性能，兼有真空蒸发镀膜和溅射的优点。17、外延生长的主要技术有分子束外延（MBE）、液相外延（LPE)、热壁外延（HWE)和金属有机物化学气相沉积（MOCVD）。18、凝聚过程的必要条件是吸附原子在基体表面的扩散运动

4、21、组分表征主要技术有-----------。简答：1、化学气相沉积的优缺点优点（已写）缺点：化学反应需要高温反应气体会与基片或设备发生化学反应在化学气相沉积中所使用的设备可能较为复杂，且有许多变量需要控制2、化学热氧化生长、化学气相沉积与真空蒸发有何不同答：化学热氧化生长是通过加热基片可以原位的生成所需的氧化物、氮化物等薄膜。化学气相沉积通过输运薄膜组分物质或反应源物质到基片，通过化学反应原位的生成薄膜。真空蒸发通过各种加热方式使得各反应源材料沉积到基片上，一般需要通过后期热处理后形成薄膜。在薄膜的致密度和质量上后者

5、一般较好，且后者一般需要在真空条件下进行。3、简述LB技术的过程定义：利用分子活性气体在气液界面上凝结成膜，将该膜逐次叠积在基片上形成分子层。应用：应用这一技术可以生长有序单原子层、高度有序多原子层，其介电强度较高过程见课本P304、简述什么是磁控溅射及磁场的作用和优缺点磁控溅射：磁力线延伸到衬底，对衬底进行适当溅射，通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。磁场的作用：约束带电粒子提高等离子体密度以增加溅射率优点：可在较低工作压强下得到较高的沉积率，可在较低基片温度下获得高质量薄

6、膜。缺点：①靶材利用率低，表面不均匀溅射、非均匀腐蚀及内应力②不适用于强磁体5、简述非平衡磁控溅射及特点对于一个常规的磁控溅射靶，改变其磁场分布，使某一磁极的磁场相对于另一极性相反的部分增强或者减弱，导致磁控溅射靶磁场的“非平衡”。这种溅射称为非平衡磁控溅射。特点：靶材的不均匀使用腐蚀不均匀，内应力大靶材使用寿命短磁线外延到靶材时，少量外延到衬底，可以对衬底进行预清洗。6、简述离子镀的优点离子镀不仅兼具真空蒸发镀膜和溅射镀膜的优点还具有独特的特点：①所镀薄膜与基片结合好到达基片的沉积粒子绕射性好可用于镀膜的材料广泛④离子

7、镀沉积率高，镀膜前对镀件清洗工序简单且对环境无污染。辨析：1、辨析红外吸收光谱与拉曼光谱①红外吸收光谱：构成薄膜样品分子振动的频率一般从红外延展到远红外，用红外线照射薄膜样品时，与样品分子振动频率相同的红外线就会被分子共振吸收。每个分子都有确定的振动频率，因此可用红外光谱标识薄膜中所含分子并确立分子间的键合特征。拉曼光谱：可见光或紫外线照射在样品上时，出来的散射光频率会有稍许改变，这种改变乃是由分子振动引起的。因此可用拉曼光谱测定这种频率的改变，从而分析和鉴别薄膜样品中的化学组成和化学键合。②都是测定薄膜样品中分子振动的

8、。③对于具有对称中心的分子振动，红外不敏感，拉曼敏感；对于反对称中心的分子振动，则红外敏感拉曼不敏感。对于对称性高的分子，拉曼敏感。3.成核理论---毛细理论（热力学界面能理论）和原子理论：Ø①相同之处：所依据的基本概念相同，所得到的成核速率公式形式也基本相同。Ø②不同之处：两个使用的能量不同，所用模型不同。Ø热力学