真空镀膜技术工程师考试试卷及答案

真空镀膜技术工程师考试试卷及答案一、填空题（每题1分，共10分）1.1Torr约等于______Pa。2.真空镀膜常用物理气相沉积方法：蒸发镀膜和______。3.磁控溅射常用金属靶材：铝、铜、______。4.获得粗真空的设备是______。5.膜厚测量常用方法：台阶仪、椭偏仪、______。6.蒸发镀膜加热源：电阻加热、电子束加热、______。7.真空镀膜需在______环境下进行。8.离子镀膜介于蒸发镀膜和______之间。9.真空密封材料：橡胶圈、氟橡胶、______。10.基片温度过高会导致薄膜______（附着力下降/应力增加）。答案：1.133.3222.溅射镀膜3.钛4.旋片式真空泵5.X射线荧光光谱仪（XRF）6.感应加热7.真空8.溅射镀膜9.金属密封件10.附着力下降二、单项选择题（每题2分，共20分）1.高真空的真空度范围是（）A.10⁻¹Pa以下B.10⁻²Pa以下C.10⁻³Pa以下D.10⁻⁴Pa以下2.磁控溅射磁场的核心作用是（）A.提高靶材利用率B.降低真空度C.增加膜厚D.减少基片温度3.蒸发源与基片不浸润会导致薄膜（）A.均匀性差B.附着力差C.膜厚过大D.应力小4.获得高真空的设备是（）A.旋片泵B.分子泵C.水环泵D.罗茨泵5.与膜厚均匀性无关的因素是（）A.蒸发源形状B.基片位置C.真空度D.沉积时间6.离子镀膜的主要特点是（）A.附着力强B.沉积速率慢C.靶材利用率低D.成本极低7.基片清洗的主要目的是（）A.提高附着力B.增加真空度C.减少靶材消耗D.加快沉积8.属于化合物靶的是（）A.钛靶B.氧化铝靶C.铜靶D.铝靶9.电子束蒸发的优点不包括（）A.加热温度高B.靶材污染小C.沉积速率慢D.适用范围广10.冷阱的作用是（）A.捕获残余气体B.加热基片C.冷却靶材D.增加真空度答案：1.B2.A3.B4.B5.C6.A7.A8.B9.C10.A三、多项选择题（每题2分，共20分）1.真空镀膜应用领域包括（）A.光学薄膜B.电子薄膜C.装饰镀膜D.耐磨涂层2.真空获得设备有（）A.旋片泵B.分子泵C.扩散泵D.罗茨泵3.磁控溅射类型包括（）A.直流磁控溅射B.射频磁控溅射C.中频磁控溅射D.脉冲磁控溅射4.膜厚测量方法有（）A.台阶仪B.椭偏仪C.XRFD.称重法5.影响薄膜附着力的因素（）A.基片粗糙度B.基片温度C.沉积速率D.靶材纯度6.基片预处理方法（）A.化学清洗B.等离子体清洗C.超声波清洗D.机械抛光7.蒸发镀膜加热方式（）A.电阻加热B.电子束加热C.感应加热D.激光加热8.属于PVD的是（）A.蒸发镀膜B.溅射镀膜C.离子镀膜D.CVD9.真空系统组成（）A.真空室B.真空泵组C.测量仪表D.控制系统10.影响膜厚均匀性的因素（）A.源-基片距离B.基片运动C.源数量D.沉积温度答案：1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABC9.ABCD10.ABCD四、判断题（每题2分，共20分）1.真空度越高，镀膜质量越好。（）2.磁控溅射靶材利用率比普通溅射高。（）3.蒸发镀膜沉积速率比溅射镀膜快。（）4.离子镀膜不需要真空环境。（）5.基片温度越高，附着力越强。（）6.真空密封只能用橡胶圈。（）7.化合物靶只能用射频溅射。（）8.电子束蒸发不污染靶材。（）9.冷阱可去除真空系统水汽。（）10.膜厚均匀性与基片运动无关。（）答案：1.√2.√3.√4.×5.×6.×7.×8.√9.√10.×五、简答题（每题5分，共20分）1.简述真空镀膜基本原理答案：真空镀膜是在真空环境下，通过物理/化学方法将靶材转化为气态原子、分子或离子，沉积到基片表面形成薄膜。物理气相沉积（PVD）利用蒸发、溅射等物理过程；化学气相沉积（CVD）通过气态反应物化学反应成膜。真空环境减少气体碰撞，避免氧化污染，保证膜层纯度与质量。2.磁控溅射优势答案：磁控溅射利用磁场约束电子，提高靶材利用率（30%-50%，普通溅射仅10%-20%）；电子被束缚在靶材附近，减少基片电子轰击，降低基片温度，适合塑料等热敏基片；膜层附着力强、应力小，沉积速率快。3.基片预处理目的与方法答案：目的是去除油污、氧化物，提高附着力与均匀性。方法：①化学清洗（乙醇、丙酮除油污）；②等离子体清洗（活化表面）；③超声波清洗（去除微小污染物）；④机械抛光（改善粗糙度）。需根据基片材料选择，避免损伤。4.影响薄膜附着力的因素答案：①基片表面：粗糙度、污染物降低附着力，活化处理提高；②基片温度：适当升高增强扩散，过高导致热膨胀mismatch；③沉积速率：过快形成疏松膜层；④靶材-基片相容性：晶格匹配、化学亲和力强则附着力好；⑤真空度：低真空引入杂质。六、讨论题（每题5分，共10分）1.如何提高膜厚均匀性？答案：①优化源布局：多源沉积、旋转源/靶材；②基片运动：旋转/摆动避免局部沉积；③调整参数：控制源-基片距离（10-30cm），真空度保证粒子直线运动；④实时监测：反馈调整沉积时间/功率；⑤基片预处理：保证表面清洁、粗糙度均匀。2.