微納測(cè)試復(fù)習(xí)提綱

1、第一章1、 微納米材料的三個(gè)特性是什么答：微尺寸效應(yīng)、表面與界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)。2、 微納測(cè)試的研究?jī)?nèi)容是什么，并解釋其內(nèi)涵答：圓片級(jí)測(cè)試、管芯級(jí)測(cè)試和器件級(jí)測(cè)試。MEMS圓片級(jí)測(cè)試主要解決MEMS在工藝線上制造過程中微結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的符合性、微結(jié)構(gòu)之間以及不同批次圓片間的一致性與重復(fù)性問題；管芯級(jí)測(cè)試主要解決封裝前微器件的成品率的測(cè)試問題；器件級(jí)測(cè)試有兩個(gè)方面的目的：其一是檢測(cè)封裝的質(zhì)量，進(jìn)行微器件的綜合性能測(cè)試；另一方面則是考核微器件的可靠性，給出可靠性指標(biāo)。3、 微納測(cè)試方法有哪兩大類答：接觸式測(cè)試與非接觸式測(cè)試。4、 微納測(cè)試儀器有哪幾類答：光學(xué)、電子學(xué)、探針等。5、 微納測(cè)試的特點(diǎn)答

2、：被測(cè)量的尺度小，一般在微納米量級(jí)；以非接觸測(cè)量為主要手段。第二章1、 試述光學(xué)法在微納測(cè)量技術(shù)中的意義（同自動(dòng)調(diào)焦法優(yōu)點(diǎn)）答：由于是非接觸測(cè)量，因而對(duì)被測(cè)表面不造成破壞，可測(cè)量十分敏感或柔軟的表面；測(cè)量速度高，能掃描整個(gè)被測(cè)表面的三維形貌，且能測(cè)量十分復(fù)雜的表面結(jié)構(gòu)；用這種方法制成的測(cè)量?jī)x器可用在制造加工過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量2、 可見光的波長(zhǎng)范圍答：400760nm3、 凸透鏡成像的5種形式答：形式1：當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)，則像距在1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立、縮小的實(shí)像。此時(shí)像距小于物距，像比物小，物像異側(cè)。應(yīng)用：照相機(jī)、攝像機(jī)。形式2：當(dāng)物距等于2倍焦距時(shí)，則像距也在2倍焦距， 成倒立

3、、等大的實(shí)像。此時(shí)物距等于像距，像與物大小相等，物像異側(cè)。形式3：當(dāng)物距小于2倍焦距、大于1倍焦距時(shí)，則像距大于2倍焦距，成倒立、放大的實(shí)像。此時(shí)像距大于物距，像比物大，物像異側(cè)。應(yīng)用：投影儀、幻燈機(jī)、電影放映機(jī)。形式4：當(dāng)物距等于1倍焦距時(shí)，則不成像，成平行光射出。形式5：當(dāng)物距小于1倍焦距時(shí)，則成正立、放大的虛像。此時(shí)像距大于物距，像比物大，物像同側(cè)。應(yīng)用：放大鏡。4、 幾何光學(xué)的成像原理、波動(dòng)光學(xué)的成像原理答：幾何光學(xué)成像原理：在均勻介質(zhì)中，光線直線傳播；光的反射定律；光的折射定律；光程可逆性原理。波動(dòng)光學(xué)成像原理：光的干涉；光的衍射；光的偏振。5、 顯微鏡與望遠(yuǎn)鏡的異同點(diǎn)答：顯微鏡與望

4、遠(yuǎn)鏡的相同點(diǎn)（1）都是先成實(shí)像，后成虛像（2）他們的目鏡都相當(dāng)于放大鏡成正立放大虛像。顯微鏡與望遠(yuǎn)鏡的不同點(diǎn)：（1）顯微鏡的物鏡相當(dāng)于投影機(jī)成倒立放大實(shí)像；（2）望遠(yuǎn)鏡的物鏡相當(dāng)于照相機(jī)成倒立縮小的實(shí)像（3）顯微鏡的放大倍數(shù)：物鏡放大倍數(shù)乘以目鏡放大倍數(shù)，而望遠(yuǎn)鏡則不是。（4）顯微鏡物鏡焦距小，目鏡焦距大，望遠(yuǎn)鏡物鏡焦距大，目鏡焦距小。簡(jiǎn)稱顯物小，望物大6、 光學(xué)顯微鏡的分辨率是由目鏡決定還是由物鏡決定的，為什么答：樣品上的最小分辨距離，即分辨率，實(shí)際上是由物鏡來決定的。原因：物鏡中的限制圓孔直接影響著形成衍射斑的大小，而圓孔的直徑直接與物鏡的直徑相關(guān)：物鏡的數(shù)值孔徑（NA）決定著物鏡中部衍射

5、圓孔的大小。由最小分辨率的公式 可知，物鏡的數(shù)值孔徑越大，能夠分辨的最小距離越短。7、 光學(xué)顯微鏡的放大倍數(shù)是由什么決定的答：放大倍數(shù)為物鏡和目鏡的放大倍數(shù)之積。8、 什么是數(shù)值孔徑，如何提高顯微鏡的分辨率答：數(shù)值孔徑 N·A：物體與物鏡間介質(zhì)的折射率n與物鏡孔徑角的一半正弦值的乘積 數(shù)值孔徑越大，分辨率越高，因此增加數(shù)值孔徑、減小波長(zhǎng)、將物鏡浸液可以提高顯微鏡的分辨率。9. 利用波動(dòng)光學(xué)可以形成哪些測(cè)試儀器答：干涉儀、衍射儀、測(cè)量顯微鏡（勞埃德鏡、邁克爾遜干涉儀、馬赫-澤德干涉儀、泰曼-格林干涉儀、法布里-珀羅干涉儀等）10、 自動(dòng)調(diào)焦法的優(yōu)缺點(diǎn)答：優(yōu)點(diǎn)：由于是非接觸測(cè)量，因而對(duì)被

6、測(cè)表面不造成破壞，可測(cè)量十分敏感或柔軟的表面；測(cè)量速度高，能掃描整個(gè)被測(cè)表面的三維形貌，且能測(cè)量十分復(fù)雜的表面結(jié)構(gòu)；用這種方法制成的測(cè)量?jī)x器可用在制造加工過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量。缺點(diǎn)：被測(cè)物體表面的反射光能力不同，用自動(dòng)調(diào)焦法測(cè)量時(shí)，對(duì)被測(cè)物體表面的光反射度有要求，通常應(yīng)大于2%11、 自動(dòng)調(diào)焦法測(cè)量微位移的原理，與金剛石探針接觸測(cè)量法相比，自動(dòng)調(diào)焦法有哪些特點(diǎn)答：原理：自動(dòng)調(diào)焦法源于CD技術(shù)。由紅外光二極管發(fā)出的激光束，經(jīng)準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直后成為一束平行光，該平行光又經(jīng)能實(shí)現(xiàn)焦距跟蹤功能的掃描物鏡被聚焦在被測(cè)物的表面上。被測(cè)物表面所反射的發(fā)散光以和入射光相反的方向返回，其中一部分經(jīng)分光鏡分光后入射到聚

7、焦檢測(cè)器上，形成一個(gè)光點(diǎn)。該光點(diǎn)位置根據(jù)被測(cè)表面結(jié)構(gòu)可能有3中不同情形：光點(diǎn)在檢測(cè)器平面上、光點(diǎn)在檢測(cè)器平面之前、光點(diǎn)在檢測(cè)器平面之后。由上述兩種離焦信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)控制電平信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)動(dòng)圈式馬達(dá)，使掃描物鏡跟隨運(yùn)動(dòng)，直至使掃描物鏡能到達(dá)聚焦位置為止。物鏡便能始終跟隨被測(cè)物表面結(jié)構(gòu)的輪廓，由此產(chǎn)生的垂直方向的位移經(jīng)一個(gè)電感式位移傳感器轉(zhuǎn)變成測(cè)試信號(hào)被記錄下來。特點(diǎn)：與金剛石探針接觸測(cè)量相比，自動(dòng)調(diào)焦法的光點(diǎn)直徑要小得多，因而能獲取表面的十分細(xì)微的結(jié)構(gòu)特征。由于自動(dòng)測(cè)焦法是非接觸測(cè)量，又是主動(dòng)調(diào)節(jié)，因而較金剛石探針測(cè)量法，它響應(yīng)更快，對(duì)外部振動(dòng)較少敏感。12、 什么是三角法，它的用途什么，三角

8、法測(cè)量分為哪兩種答：1）光學(xué)三角法是用一束激光經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)調(diào)節(jié)后照射到被測(cè)物體表面，形成一小光斑，經(jīng)被測(cè)物體表面反射后的光線通過成像物鏡匯聚成像在光電探測(cè)器的光接收面上。被測(cè)點(diǎn)的位移信息由該光點(diǎn)在探測(cè)器的光接收面上所形成的像點(diǎn)位置決定。當(dāng)被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)，光斑相對(duì)于物鏡的位置發(fā)生改變，相應(yīng)的其像點(diǎn)在光探測(cè)器接收面上的位置也將發(fā)生改變，根據(jù)其像點(diǎn)位置的變化和測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)可求出被測(cè)點(diǎn)的位移信息。由于入射光線和反射光線構(gòu)成一個(gè)三角形，所以該方法被稱為光學(xué)三角法。2）測(cè)量被測(cè)表面的形貌3）斜光學(xué)三角法和直光學(xué)三角法兩種13、 三角法測(cè)量中有哪幾種檢測(cè)方案答：一般有三種，位置敏感探測(cè)器（PSD）、CC

9、D線陣探測(cè)器、差動(dòng)式光電二極管。14、 影響三角法測(cè)量精度的因素有哪些答：（1）表面粗糙度的影響（2）被測(cè)表面微結(jié)構(gòu)的影響（3）散斑的影響第三章1、 人眼、光學(xué)顯微鏡、透射電鏡、電子掃描顯微鏡、探針顯微鏡的分辨率答：人眼晴分辯率：0.1mm以上；光學(xué)顯微鏡極限分辯本領(lǐng)是光波的半波長(zhǎng)：可見光最短0.4um(半波長(zhǎng)：0.2um）；透射電鏡:點(diǎn)分辨(0.3-0.5nm),晶格分辨(0.1-0.2nm)；電子掃描顯微鏡:6-10nm ；探針顯微鏡:原子級(jí)(0.1nm)；2、 如何提高望遠(yuǎn)鏡與顯微鏡的分辨率答：對(duì)望遠(yuǎn)鏡，不變，盡量增大透鏡孔徑D，以提高分辨率。對(duì)顯微鏡，主要通過減小波長(zhǎng)來提高分辨率。3、

10、 顯微鏡的光學(xué)參數(shù)：放大倍數(shù)，工作距離，景深，視場(chǎng)答：放大倍數(shù)：指物體經(jīng)物鏡、目鏡兩次成像后眼睛所能看到像的大小對(duì)原物體大小的比值。是物鏡的橫向放大率m與目鏡的角放大率的乘積。顯微鏡配有放大倍數(shù)不同的物鏡和目鏡，各廠家均已在物鏡和目鏡上標(biāo)出各自的放大倍數(shù)，兩者相乘即可。 工作距離：就是從物鏡的前表面中心到被觀察標(biāo)本之間的距離。景深：當(dāng)顯微鏡調(diào)焦于某一物平面時(shí)，如果位于其前或后的物平面仍能被觀察者看清楚，則該二平面之間的距離叫做景深。視場(chǎng)：從顯微鏡中能看到的圓形范圍叫視場(chǎng)(又叫視野)。4、 激光掃描顯微鏡有哪兩種工作模式答：一種是自聚焦掃描方式，一種是共焦掃描方式。5、 電子束與固體表面作用會(huì)產(chǎn)

11、生哪些信號(hào)，這些信號(hào)有什么用途答：可產(chǎn)生二次電子、背散射電子、俄歇電子、熒光、非彈性散射電子、透射電子、繞散射電子、X射線等信號(hào)。用途:將這些信號(hào)用探測(cè)器收集起來，并轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，再送到顯像管就可轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像。由于從樣品表面散射或發(fā)射的電子與樣品表面的固有特性有直接關(guān)系，所以能得到樣品表面結(jié)構(gòu)的信息。6、 電子顯微鏡有哪兩種答：透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）7、 透射電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡有哪些異同點(diǎn)答：相同點(diǎn)：透射電子顯微鏡是利用電子的波動(dòng)性來觀察固體材料內(nèi)部的各種缺陷和直接觀察原子結(jié)構(gòu)的儀器。盡管復(fù)雜得多，它在原理上基本模擬了光學(xué)顯微鏡的光路設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單化地可將其看成放大

12、倍率高得多的成像儀器。 不同點(diǎn)：一般光學(xué)顯微鏡放大倍數(shù)在數(shù)十倍到數(shù)百倍，特殊可到數(shù)千倍。而透射電鏡的放大倍數(shù)在數(shù)千倍至一百萬倍之間，有些甚至可達(dá)數(shù)百萬倍或千萬倍；透射電子顯微鏡是以波長(zhǎng)很短的電子束做照明源，而普通光學(xué)顯微鏡采用全視場(chǎng)均勻照明。8、 根據(jù)加速電壓的大小，透射電子顯微鏡可以分為哪幾種，其加速電壓為多少答：（1）一般TEM。最常用的是100KV電鏡。 （2）高壓TEM。目前常用的是200KV電鏡。 （3）超高壓TEM。目前已有500KV、1000KV和3000KV的超高壓TEM。9、 透射電子顯微鏡有哪幾部分組成答：透射電鏡一般是由電子光學(xué)部分、真空系統(tǒng)和供電系統(tǒng)三大部分組成。10、

13、 透射電子顯微鏡的樣品分為哪兩種，對(duì)樣品有什么要求答：間接樣品和直接樣品；要求：（1）供TEM分析的樣品必須對(duì)電子束是透明的，通常樣品觀察區(qū)域的厚度以控制在約100200nm為宜。（2） 所制得的樣品還必須具有代表性以真實(shí)反映所分析材料的某些特征。因此，樣品制備時(shí)不可影響這些特征，如已產(chǎn)生影響則必須知道影響的方式和程度。11、 掃描電子顯微鏡的工作原理答：是用一束極細(xì)的電子束掃描樣品，在樣品表面激發(fā)出次級(jí)電子，次級(jí)電子的多少與樣品表面結(jié)構(gòu)有關(guān)，次級(jí)電子由探測(cè)器收集，信號(hào)經(jīng)放大用來調(diào)制熒光屏上電子束的強(qiáng)度，顯示出與電子束同步的掃描圖像。12、 光學(xué)顯微鏡、透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡的放大倍數(shù)

14、有什么區(qū)別答：一般光學(xué)顯微鏡放大倍數(shù)在數(shù)十倍到數(shù)百倍，特殊可到數(shù)千倍。而透射電鏡的放大倍數(shù)在數(shù)千倍至一百萬倍之間，有些甚至可達(dá)數(shù)百萬倍或千萬倍。掃描電鏡圖像放大倍數(shù)定義為顯示器上圖像寬度與電子束在試樣上相應(yīng)方向掃描寬度之比。從幾十放大到幾十萬倍，連續(xù)可調(diào)。13、 掃描電子顯微鏡有哪幾部分組成答：主要包括有電子光學(xué)系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、信號(hào)檢測(cè)放大系統(tǒng)、圖象顯示和記錄系統(tǒng)、電源和真空系統(tǒng)等。14、 掃描電子顯微鏡的特點(diǎn)答：放大倍率高；分辨率高；景深大；保真度好；樣品制備簡(jiǎn)單；掃描電鏡對(duì)樣品厚度沒有限制，可直接觀察樣品表面的三維立體結(jié)構(gòu)；光學(xué)顯微鏡和透射電鏡在放大倍數(shù)增加時(shí)，焦距和景深隨之減小，而掃描電

15、鏡的放大倍數(shù)增加時(shí)，焦距不變，景深也基本不減小，所以觀察和照相都很方便；掃描電鏡的放大倍率很廣，可以認(rèn)為掃描電鏡填補(bǔ)了光學(xué)顯微鏡和透射電鏡之間的空隙；避免了因透鏡缺陷帶來的對(duì)圖像分辨率的影響，而且容易把圖像記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)上做進(jìn)一步處理；掃描電鏡可以與各種分析技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成分析電子顯微鏡。15、 掃描探針顯微鏡的基本原理答：當(dāng)探針與樣品表面間距小到納米級(jí)時(shí)，按照近代量子力學(xué)的觀點(diǎn)，由于探針尖端的原子和樣品表面的原子具有特殊的作用力，并且該作用力隨著距離的變化非常顯著。當(dāng)探針在樣品表面來回掃描的過程中，順著樣品表面的形狀而上下移動(dòng)。獨(dú)特的反饋系統(tǒng)始終保持探針的力和高度恒定，一束激光從懸臂梁上反射

16、到感知器，這樣就能實(shí)時(shí)給出高度的偏移值。樣品表面就能記錄下來，最終構(gòu)建出三維的表面圖。 16、 掃描探針顯微鏡的主要特點(diǎn)答：（1）分辨率高 （2）可實(shí)時(shí)得到實(shí)時(shí)間中表面的三維圖像，可用于具有周期性或不具備周期性的表面結(jié)構(gòu)研究。 （3）可以觀察單個(gè)原子層的局部表面結(jié)構(gòu)，而不是體相或整個(gè)表面的平均性質(zhì)。 （4）可在真空、大氣、常溫等不同環(huán)境下工作，甚至可將樣品浸在水和其它溶液中，不需要特別的制樣技術(shù)，并且探測(cè)過程對(duì)樣品無損傷。 （5）配合掃描隧道譜，可以得到有關(guān)表面結(jié)構(gòu)的信息，例如表面不同層次的態(tài)密度、表面電子阱、電荷密度波、表面勢(shì)壘的變化和能隙結(jié)構(gòu)等。 （6）在技術(shù)本身，SPM具有的設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單

17、、體積小、價(jià)格便宜、對(duì)安裝環(huán)境要求較低、對(duì)樣品無特殊要求、制樣容易、檢測(cè)快捷、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，同時(shí)SPM的日常維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用也十分低廉。 17、 常用的掃描探針顯微鏡有哪些答:掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微境、彈道電子發(fā)射顯微鏡、掃描力顯微鏡18、 掃描隧道顯微鏡的主要原理答：是電子的隧道貫穿，電子云占據(jù)在樣品和探針尖之間。導(dǎo)體的電子是“彌散”的，故有一定的幾率位于表面邊界之外，電子云的密度隨距離的增加而指數(shù)式地衰減。這樣，被通過電子云的電子流就會(huì)在表面和探針間的距離變化極為靈敏。探針在表面上掃描時(shí)，有一套反饋裝置去感受到這一電子流（叫做隧穿電流），并據(jù)此使探針尖保持在表面原子

18、的恒定高度上。探針尖即以這種方式描過表面的輪廓。讀出的針尖運(yùn)動(dòng)情況經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，或在銀幕上顯示出來，或由繪圖機(jī)表示出來。使針尖以一系列平行線段的方式掃描，使可獲得高分辨率的三維表面圖像。19、原子力顯微鏡的主要原理答：在原子力顯微鏡（AFM）的系統(tǒng)中，使用微小懸臂來感測(cè)針尖與樣品之間的交互作用，這作用力會(huì)使懸臂擺動(dòng)，利用激光將光照射在懸臂的末端，當(dāng)擺動(dòng)形成時(shí)，會(huì)使反射光的位置改變而造成偏移量，此時(shí)激光檢測(cè)器會(huì)記錄此偏移量，也會(huì)把此時(shí)的信號(hào)給反饋系統(tǒng)，以利于系統(tǒng)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，最后再將樣品的表面特性以影像的方式給呈現(xiàn)出來。20、 掃描隧道顯微鏡有哪兩種測(cè)量模式，并解釋答：1）等高測(cè)量模式：探針以

19、不變高度在試件表面掃描，隧道電流隨試件表面起伏而變化，從而得到試件表面形貌信息。（2） 恒電流測(cè)量模式：探針在試件表面掃描，使用反饋電路驅(qū)動(dòng)探針，使探針與試件表面之間距離（隧道間隙）不變。此時(shí)探針移動(dòng)直接描繪了試件表面形貌。21、 原子力顯微鏡有哪三種測(cè)量模式，并解釋答：1）接觸式：探針針尖與試件表面距離0.5nm，利用原子間的排斥力。由于分辨率高，目前采用較多。其工作原理是：保持探針與被測(cè)表面間的原子排斥力一定，探針掃描時(shí)的垂直位移即反映被測(cè)表面形貌。 2）非接觸式：探針針尖與試件表面距離為0.51nm，利用原子間的吸引力。22、 掃描隧道顯微鏡的主要缺陷答：1）在掃描隧道顯微鏡(STM)的

20、恒電流工作模式下，有時(shí)它對(duì)樣品表面微粒之間的某些溝槽不能夠準(zhǔn)確探測(cè)，與此相關(guān)的分辨率較差。 2）掃描隧道顯微鏡(STM)所觀察的樣品必須具有一定程度的導(dǎo)電性，對(duì)于半導(dǎo)體，觀測(cè)的效果就差于導(dǎo)體；對(duì)于絕緣體則根本無法直接觀察。如果在樣品表面覆蓋導(dǎo)電層，則由于導(dǎo)電層的粒度和均勻性等問題又限制了圖象對(duì)真實(shí)表面的分辨率。23、 探針顯微鏡的分辨率是如何確定的答：通過探針掃描的視野與觀察到的視野的比例的倒數(shù)來確定24、 探針顯微鏡中探針運(yùn)動(dòng)過程微懸臂梁形變的檢測(cè)有哪幾種，并簡(jiǎn)單解釋答：隧道電流法、電容檢測(cè)法、光學(xué)檢測(cè)法（反射法和干涉法） 簡(jiǎn)單解釋同19題原子力顯微鏡的主要原理。第四章1、 MEMS系統(tǒng)的特

21、征參數(shù)主要包括哪些答：MEMS幾何結(jié)構(gòu)的尺寸及描述表面微觀特性的參數(shù)，如微結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)、寬、厚度，表面粗糙度、微結(jié)構(gòu)的臺(tái)階高度等。 機(jī)械特征參數(shù)：微梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變、強(qiáng)度，運(yùn)動(dòng)的位移與速度，振動(dòng)的頻率與振幅，以及MEMS結(jié)構(gòu)材料的固有機(jī)械特性等參數(shù)2、 說明表面粗糙度和表面微觀形貌在表征方法和表征參數(shù)等方面的區(qū)別與聯(lián)系答：在表面粗糙度的表征中，測(cè)量數(shù)據(jù)是以評(píng)定基準(zhǔn)線為中心的位置函數(shù)zf（x），這樣獲得的數(shù)據(jù)，經(jīng)常被稱為表面二維輪廓數(shù)據(jù)； 在三維表面形貌的表征中，測(cè)量數(shù)據(jù)是以評(píng)定平面（理想平面）為中心的位置函數(shù)zf（x，y），通常稱為表面三維形貌數(shù)據(jù)；3、 表面粗糙度的主要表征參數(shù)包括哪些答：輪廓

22、算術(shù)平均偏差Ra、微觀不平度十點(diǎn)高度Rz、輪廓最大高度Ry4、 表面微觀形貌的主要表征參數(shù)包括哪些答：幅度參數(shù)：表面形貌的均方根偏差Sq、表面十點(diǎn)高度Sz、表面高度分布的峭度 空間參數(shù)：最速衰減自相關(guān)長(zhǎng)度Sal、表面峰頂密度Sds、表面的結(jié)構(gòu)形狀比率Str、表面的紋理方向 綜合參數(shù)：均方根斜率、算術(shù)平均頂點(diǎn)曲率、展開界面面積比率 功能參數(shù)：表面支撐指數(shù)、中心液體滯留指數(shù)、谷區(qū)液體滯留指數(shù)5、 MEMS材料機(jī)械特性的測(cè)試與宏觀材料特性的測(cè)試有什么區(qū)別，主要難點(diǎn)在哪些方面？答：MEMS測(cè)試中需要幾個(gè)力學(xué)特性：彈性模量、殘余應(yīng)力、斷裂強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度難點(diǎn)：如何制作合適的微尺寸測(cè)試試樣用何種方法直接測(cè)量

23、試樣，使得到的結(jié)果能夠代表MEMS系統(tǒng)中實(shí)際使用的微機(jī)械器件及其工作時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)。難點(diǎn)：MEMS試樣的特征長(zhǎng)度一般在lmm以下，這給實(shí)驗(yàn)帶來一系列困難。如：如何制作、夾持、對(duì)中(保持試樣與拉力之間的同軸性)微小試樣、如何提高載荷和位移測(cè)量的分辨率、如何模擬MEMS器件的實(shí)際結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)、如何完善理論模型等。6、 MEMS結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力和應(yīng)變有哪些測(cè)試方法答：諧振頻率法、加載變形法、臨界撓曲法、結(jié)構(gòu)位移法、旋轉(zhuǎn)指針法、硅片彎曲法、X 射線（XRD）法、拉曼光譜法第五章1、 在圓片級(jí)測(cè)試過程中，主要測(cè)試哪些參數(shù)，用什么方法答：晶面、晶向；電阻率、方塊電阻；表面形貌、膜厚等；IV特性、CV特性等。X

24、射線衍射定向法、光圖定向法、四探針法、半導(dǎo)體特性分析儀4256C、4284A2、 晶面晶向測(cè)試主要有哪兩種測(cè)試方法，各有什么特點(diǎn)答：X射線衍射定向法：該方法可用于所有半導(dǎo)體單晶的定向。是一種非破壞性的高度定向方法，但使用設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格遵守起安全操作規(guī)程。光圖定向法：該方法目的主要用于單一元素半導(dǎo)體單晶的定向。光圖定向法需腐蝕試樣，因此要破壞拋光片表面。該方法的精度低于X射線衍射法，但設(shè)備要求不那么復(fù)雜。3、 電阻率測(cè)試主要用到什么儀器，如何測(cè)試答：最常用的方法為四探針法，其中探針間的距離相等，一個(gè)從恒定電流源來的小電流I，流經(jīng)靠外側(cè)的兩個(gè)探針，而對(duì)于內(nèi)側(cè)的兩個(gè)探針間，測(cè)量其電壓值V。就一個(gè)薄的半導(dǎo)

25、體樣品而言，若其厚度為t，且t遠(yuǎn)小于樣品直徑d，其電阻率為 4、 對(duì)于薄膜和壓敏電阻的方塊電阻，用什么方法測(cè)試答：用四探針法測(cè)試。只要薄層大且探針的間距小，方塊電阻（Rs）就可由下式得到：5、 I-V特性測(cè)試主要用到哪個(gè)設(shè)備，什么型號(hào)答：半導(dǎo)體參數(shù)分析儀，Agilent4156C6、 有哪些方法可以測(cè)試薄膜厚度答：1）橢偏儀測(cè)薄膜厚度2） 反射儀測(cè)薄膜厚度3） X射線測(cè)薄膜厚度4） 光聲技術(shù)測(cè)薄膜厚度7、 在封裝測(cè)試過程中，主要測(cè)試哪些參數(shù)答：鍵合質(zhì)量測(cè)試、氣密性測(cè)試、可靠性測(cè)試、電性能測(cè)試8、 對(duì)于圓片鍵合，有哪兩種方法可以測(cè)試鍵合效果，如何測(cè)試答：無損檢測(cè)、破壞性測(cè)試9、 什么是可靠性答：

26、可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。10、在MEMS器件中，性能失效主要表現(xiàn)在哪些方面，結(jié)構(gòu)失效有哪些答：性能失效：1）溫度漂移過大；2）溫度沖擊實(shí)驗(yàn)過程中，在熱應(yīng)力的作用下，輸出失效；3）傳感器發(fā)生吸合情況；4）振動(dòng)頻響低；5）參數(shù)逐漸退化。結(jié)構(gòu)失效：1）彈性膜片的Al-Au鍵合點(diǎn)斷開；2）金絲根部(在鍵合點(diǎn)附近)損傷斷裂；3）金絲內(nèi)引線中部斷開；4）外出線焊接點(diǎn)脫開；5）彈性梁、膜片破裂。11、 MEMS器件的失效原因有哪些 答：雖然傳感器失效模式是以力學(xué)為基礎(chǔ)，但是失效原因包括熱、電和力學(xué)因素。 1）力：溫度循環(huán)過程中結(jié)構(gòu)的形變；金屬觸頭處的彈性形變；金屬引線的機(jī)械疲勞；敏感結(jié)構(gòu)的疲勞應(yīng)力；模型粘合劑的力。 2）熱：活躍區(qū)的溫度梯度；不同層(金屬和敏感層)之間的卷曲(脫層)。3）電：由于熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力影響敏感電阻的熱漂移。12、 常見的可靠性試驗(yàn)有哪些，最有效的可靠性試驗(yàn)是什么答：1）溫度循環(huán)、隨機(jī)振動(dòng)、恒定高溫、電應(yīng)力、溫度沖擊、定頻正弦、低溫、掃頻正弦、綜合環(huán)境、機(jī)械沖擊、潮濕、加速度、高度（低氣壓）2）溫度實(shí)驗(yàn)和振動(dòng)實(shí)驗(yàn)是可靠性實(shí)驗(yàn)中最有效的實(shí)驗(yàn)方法。第六章1、 什么是拉曼光譜學(xué)答：拉曼光譜學(xué)是基于光與物質(zhì)相互作用的特性，是一種基于非彈性光散射(即入射激光的能量/頻率發(fā)生改變)的無損傷探測(cè)方法。2、 簡(jiǎn)述拉曼散射效應(yīng)答：?jiǎn)紊?/p>