電子科技大學(xué)-材料與能源學(xué)院-材料制備-考題知識點-簡答

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1. 非晶三個基本特征（1）只存在小區(qū)間范圍內(nèi)的短程有序，在近程或次近鄰的原子間的鍵合（如配位數(shù)、原子間距、鍵角、鍵長等）具有某種規(guī)律性，但沒有長程序；（2）非晶態(tài)材料的X-射線衍射花樣是有較寬的暈和彌散的環(huán)組成，沒有表征結(jié)晶態(tài)特征的任何斑點和條紋，用電子顯微鏡也看不到晶粒間界、晶格缺陷等形成的衍襯反差；（3）當(dāng)溫度升高時，在某個很窄的溫度區(qū)間，會發(fā)生明顯的結(jié)構(gòu)相變，因而它是一種亞穩(wěn)相。2. 磁控濺射原理 (1)一定溫度下，固體或液體受到高能離子轟擊時，其中的原子通過與高能入射離子的碰撞獲得足夠能量而從表面逃逸，這種從物質(zhì)表面發(fā)射原子的方式被稱為濺射（sputteri

2、ng）(2)磁控是為了在低氣壓下進(jìn)行高速濺射，必須有效地提高氣體的離化率。通過在陰極靶表面引入磁場，利用磁場對帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率的方法3. PECVD等離子的作用1)將反應(yīng)氣體激發(fā)為活性離子，降低反應(yīng)所需溫度2)加速反應(yīng)物的表面遷移率，提高成膜速率3)對襯底和膜層濺射清洗，強化薄膜附著力4)等離子中各粒子的碰撞、散射作用，膜厚均勻4. PECVD 簡述(1)激活基的產(chǎn)生:具有一定能量的電子主要通過雪崩電離被激活，這些具有高能量的電子通過碰撞而激活分子，產(chǎn)生中性基和離化的反應(yīng)物。(2)基的吸附和離子的介入:中性基一旦形成就會與表面作用。等離子體本身能產(chǎn)生活性的表面位置，

3、中性基可能被結(jié)合。這兩種效應(yīng)都可促使薄膜的形成。離子也可以把已經(jīng)沉積上的一些物質(zhì)重新濺射出來。這種反濺射會影響薄膜的密度和粘附性。(3)吸附物質(zhì)的再排列:一旦原子達(dá)到表面，就會重新排列。原子向穩(wěn)定位置的移動取決于襯底溫度。在較高的襯底溫度下，薄膜的質(zhì)量較好。5. BCSüBCS理論認(rèn)為當(dāng)金屬材料處于低溫狀態(tài)時，材料中能量較高的巡游電子將借助周期排列的原子振動交換的能量而兩兩配成電子對（又稱Cooper對），這些電子對將集體關(guān)聯(lián)共同凝聚到一個低能態(tài)超導(dǎo)態(tài)，要破壞電子對就必須付出足夠的能量，即超導(dǎo)態(tài)和正常態(tài)之間存在一個能隙，因此超導(dǎo)態(tài)在低外磁場及低溫下是穩(wěn)定存在的有序量子態(tài)。配對以后的電

4、子對在運動中各自受到的散射將相互抵消，相當(dāng)于其在行進(jìn)中不受到阻礙，即實現(xiàn)了零電阻狀態(tài)。ü同時材料中所有電子對之間的集體關(guān)聯(lián)效應(yīng)能夠把外磁場屏蔽，即實現(xiàn)了完全抗磁性。此外，隨著超導(dǎo)體承載的電流密度增加，電子對將可能獲得超過能隙大小的能量并被拆散，超導(dǎo)態(tài)也將隨之破壞，我們把材料可承載的最大電流密度稱之為臨界電流密度。üBCS理論的關(guān)鍵在于電子配對且存在能隙，但能隙大小實際上和電子分布結(jié)構(gòu)以及原子振動能量密切相關(guān)。要實現(xiàn)高Tc就必須借助更高能量的原子振動方式，而若原子振動過強那么材料的微觀結(jié)構(gòu)就會失穩(wěn)而塌縮。因此人們預(yù)言在BCS理論框架下，Tc不可能超過30K。而確實在隨后的許多

5、年里，雖然發(fā)現(xiàn)了不少新的超導(dǎo)體，但都沒有打破這一預(yù)言，這讓許多人失去了對超導(dǎo)研究的興趣和希望。6. 二次電子 與 背散射電子區(qū)別深度范圍： 5-10 nm 50-200 nm能量： 能量低，10 eV 能量較高 來源： 樣品 入射電子產(chǎn)額： 產(chǎn)額與原子序數(shù)無關(guān) 產(chǎn)額隨原子序數(shù)增大而增大成分分析： × 形貌分析分辨率： 高 相對低7. CVD 步驟CVD法制備薄膜的過程，可以分為以下幾個主要的階段：(1)反應(yīng)氣體向基片表面擴散：(2)反應(yīng)氣體吸附于基片的表面，(3)在基片表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；(4)在基片表面上產(chǎn)生的氣相副產(chǎn)物在表面脫附而擴散掉或被真空泵抽走，在基片表面留下不揮發(fā)的固體反

6、應(yīng)產(chǎn)物薄膜。8. 提拉法步驟提拉法是一種利用籽晶從熔體中提拉出晶體的生長方法，亦稱恰克拉斯法。熔體置于坩堝中，一塊小單晶，稱為籽晶，與拉桿相連，并被置于熔體的液面處。加熱器使單晶爐內(nèi)的溫場保證坩堝以及熔體的溫度保持在材料的熔點以上，籽晶的溫度在熔點以下，而液體和籽晶的固液界面處的溫度恰好是材料的熔點。隨著拉桿的緩緩拉伸(典型速率約為每分鐘幾毫米)，熔體不斷在固液界面處結(jié)晶，并保持了籽晶的結(jié)晶學(xué)取向。為了保持熔體的均勻和固液界面處溫度的穩(wěn)定，籽晶和坩堝通常沿相反的方向旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速約為每分鐘數(shù)十轉(zhuǎn)).1.籽晶熔接: 加大加熱功率，使多晶硅完全熔化，并揮發(fā)一定時間，將籽晶下降與液面接近，使籽晶預(yù)熱幾分

7、鐘，俗稱“烤晶”，以除去表面揮發(fā)性雜質(zhì)同時可減少熱沖擊。2.引晶和縮頸：當(dāng)溫度穩(wěn)定時，可將籽晶與熔體接觸。此時要控制好溫度，當(dāng)籽晶與熔體液面接觸，浸潤良好時，可開始緩慢提拉，隨著籽晶上升硅在籽晶頭部結(jié)晶，這一步驟叫“引晶”，又稱“下種”?！翱s頸”是指在引晶后略為降低溫度，提高拉速，拉一段直徑比籽晶細(xì)的部分。其目的是排除接觸不良引起的多晶和盡量消除籽晶內(nèi)原有位錯的延伸。頸一般要長于20 mm3.放肩：縮頸工藝完成后，略降低溫度，讓晶體逐漸長大到所需的直徑為止。這稱為“放肩”。在放肩時可判別晶體是否是單晶，否則要將其熔掉重新引晶。4.等徑生長：當(dāng)晶體直徑到達(dá)所需尺寸后，提高拉速，使晶體直徑不再增大

8、，稱為收肩。收肩后保持晶體直徑不變，就是等徑生長。此時要嚴(yán)格控制溫度和拉速不變。5.收晶：晶體生長所需長度后，拉速不變，升高熔體溫度或熔體溫度不變，加快拉速，使晶體脫離熔體液面。9. BTO半導(dǎo)化由于在常溫下是絕緣體，要使它們變成半導(dǎo)體，需要一個半導(dǎo)化。所謂半導(dǎo)化，是指在禁帶中形成附加能級：施主能級或受主能級。在室溫下，就可以受到熱激發(fā)產(chǎn)生導(dǎo)電載流子，從而形成半導(dǎo)體。A、化學(xué)計量比偏離在氧化物半導(dǎo)體陶瓷的制備過程中，通過控制燒結(jié)溫度、燒結(jié)氣氛以及冷卻氣氛等，產(chǎn)生化學(xué)計量的偏離。B、摻雜在氧化物中，摻入少量高價或低價雜質(zhì)離子，引起氧化物晶體的能帶畸變，分別形成施主能級和受主能級。從而形成n型或p

9、型半導(dǎo)體陶瓷。10. 氣敏機理半導(dǎo)體表面吸附氣體分子時，半導(dǎo)體的電導(dǎo)率將隨半導(dǎo)體類型和氣體分子種類的不同而變化。吸附氣體一般分物理吸附和化學(xué)吸附兩大類。前者吸附熱低，可以是多分子層吸附，無選擇性；后者吸附熱高，只能是單分子吸附，有選擇性。兩種吸附不能截然分開，可能同時發(fā)生。Ø被吸附的氣體一般也可分兩類。若氣體傳感器材料的功函數(shù)比被吸附氣體分子的電子親和力小時，則被吸附氣體分子就會從材料表面奪取電子而以陰離子形式吸附。具有陰離子吸附性質(zhì)的氣體標(biāo)為氧化性(或電子受容性)氣體，如O2、NOx等。若材料的功函數(shù)大于被吸附氣體的離子化能量，被吸附氣體將把電子給予材料而以陽離子形式吸附。具有陽離子吸附性質(zhì)的氣體稱為還原性(或電子供出性)氣體，如H2、CO、乙醇等。Ø氧化性氣體吸附于n型半導(dǎo)體或還原性氣體吸附于p型半導(dǎo)體氣敏材料，都會使載流子數(shù)目減少，電導(dǎo)串降低；相反，還原性氣體吸附子n型半導(dǎo)體或氧化性氣體吸附于p型半導(dǎo)體氣敏材科，會使載流子數(shù)目增加，電導(dǎo)率增大。11. 磁控濺射和真空蒸鍍的異同12. 限制分辨率的因素A 衍射效應(yīng)：B 相差 （主要是相差中