第一部分：真空技术与设备实战 (1-25题) 

1.在启动涡轮分子泵之前，通常需要先启动前级泵将系统抽至一定真空度（如10 Pa以下），主要原因是？

A) 涡轮分子泵不能直接在大气压下启动

B) 保护分子泵的转子轴承，避免高速旋转时与高密度气体摩擦过热损坏

C) 节省启动时间

D) 这是操作规范，无实质原因

答案: B) 保护分子泵的转子轴承，避免高速旋转时与高密度气体摩擦过热损坏

解析: 涡轮分子泵的转子在极高转速下运行。若在大气压下启动，气体分子密度过高，转子叶片与气体分子剧烈摩擦会产生大量热量，极易导致轴承过热损坏。先抽至低真空是为了减少摩擦热负荷。

2.在抽真空初期，真空计（如电阻规）读数下降很快，但在中真空阶段（如1-10 Pa）下降明显变慢。此时，最可能的限制因素是？

A) 主泵（如分子泵）的抽速已达到上限

B) 真空室壁或内部部件正在“放气”

C) 真空计本身响应变慢

D) 前级泵抽速不足

答案: B) 真空室壁或内部部件正在“放气”

解析: 抽真空初期，压力快速下降主要源于腔体内自由空间的空气被抽走。进入中真空阶段后，自由气体减少，腔体材料表面吸附的气体分子（主要是水蒸气）解吸释放（即“放气”）成为主要气源，导致压力下降变慢。

3.设备运行中，腔体压力突然异常升高，同时工艺气体流量计显示流量异常增大。你应首先检查？

A) 真空规管是否损坏

B) 工艺气体管路或阀门是否发生泄漏

C) 靶材是否已耗尽

D) 电源是否故障

答案: B) 工艺气体管路或阀门是否发生泄漏

解析: 压力异常升高和流量异常增大这两个现象同时发生，强烈指向有额外的气体进入了腔体。工艺气体管路或阀门的泄漏是最直接、最可能的原因。真空规管损坏通常只导致读数异常，不会引起流量变化。

4.磁控溅射靶的“跑道”状侵蚀刻痕不均匀（一端深一端浅），最可能的原因是？

A) 靶材厚度不均匀

B) 冷却水流量不足

C) 靶背后磁场分布不均匀或靶材与背板贴合不良

D) 氩气纯度不够

答案: C) 靶背后磁场分布不均匀或靶材与背板贴合不良

解析: “跑道”状侵蚀是由磁场约束的等离子体环状区域决定的。侵蚀不均匀（一端深一端浅）直接反映了溅射区域的不均匀性，其根本原因在于靶材背面的磁场分布不均或靶材与背板之间存在间隙导致冷却不均和热变形。

5.打开充有惰性气体（如Ar）的真空室时，需特别警惕哪种风险？

A) 火灾

B) 窒息风险（因惰性气体聚集在低处，置换氧气）

C) 触电

D) 强光辐射

答案: B) 窒息风险(因惰性气体聚集在低处，置换氧气)

解析: 惰性气体如氩气，密度大于空气，打开真空室时会聚集在腔体底部，无声无息地置换氧气。人员若弯腰靠近，极易因缺氧而窒息。这是真空操作中非常重要的安全常识。

6.一台标称抽速为1000 L/s的分子泵，对50 L的腔体从10⁻² Pa抽到10⁻⁴ Pa，不考虑放气，理论最短时间约为？

A) 0.05秒

B) 0.23秒

C) 4.6秒

D) 115秒

答案: B) 0.23秒

解析: 在不考虑放气的理想情况下，抽气时间 t = (V/S) * ln(P1/P2)。其中 V=50L, S=1000L/s, P1=10^-2 Pa, P2=10^-4 Pa。t = (50/1000) * ln(100) = 0.05 * 4.605 ≈ 0.23秒。

7.在PVD设备中，使用液氮冷阱（Cold Trap）的主要目的不包括？

A) 捕集油扩散泵的反流油蒸气

B) 捕集水蒸气等可凝性气体，获得更低极限真空

C) 直接冷却基片

D) 保护真空规管免受污染

答案: C) 直接冷却基片

解析: 液氮冷阱的主要作用是捕获真空系统中的可凝性蒸气（如水蒸气、油蒸气），从而降低极限压力、保护规管和样品免受污染。它并非设计用于直接冷却工艺中的基片。

8.在沉积过程中，石英晶振片（QCM）的速率读数发生剧烈、无规律的跳动，首先应怀疑？

A) 沉积速率本身不稳定

B) 晶振片温度过高失效或探头连接异常

C) 真空度波动

D) 电源功率波动

答案: B) 晶振片温度过高失效或探头连接异常

解析: 石英晶振片对温度敏感，过热会导致频率漂移甚至永久损坏。连接不良也会引起信号跳动。沉积速率本身不稳定通常是相对缓慢或规律的变化，而非“剧烈、无规律的跳动”。（注：原文档中C选项不完整，但B是最可能的原因）

9.直流脉冲电源（Pulsed DC）在反应溅射中能有效抑制靶面“打火”（Arcing），其关键机理是？

A) 提供更高的峰值电压

B) 在每个脉冲间隔期间，为靶面积累的正电荷提供泄放通路

C) 降低了平均功率

D) 改变了等离子体颜色

答案: B) 在每个脉冲间隔期间，为靶面积累的正电荷提供泄放通路

解析: 在反应溅射绝缘化合物时，正离子（如Ar+）轰击靶面会使绝缘区域带正电，电位升高导致“打火”。脉冲直流电源的负脉冲结束后，有一个短暂的零电位或正电位阶段，允许电子流向靶面中和正电荷，从而抑制电弧的产生。

10. 1个标准大气压（1 atm）约等于多少托（Torr）？

A) 760 Torr

B) 1000 Torr

C) 133.3 Torr

D) 1013 Torr

答案: A) 760 Torr

解析: “托”（Torr）是真空技术中常用的压强单位，其定义来源于标准大气压与毫米汞柱（mmHg）的换算关系：

1 标准大气压 (atm) = 760 毫米汞柱 (mmHg)1 毫米汞柱 (mmHg) 被定义为 1 托 (Torr)因此，1 atm = 760 mmHg = 760 Torr。这是真空技术领域需要掌握的基本单位换算。

11.对于深宽比很大的沟槽或孔洞进行金属覆盖，下列PVD技术中，台阶覆盖能力（Step Coverage）最差的是？

A) 常规直流磁控溅射

B) 长throw-distance 溅射

C) 离子化物理气相沉积 (I-PVD)

D) 准直溅射

答案: A) 常规直流磁控溅射

解析: 常规磁控溅射沉积粒子方向性差（近似于余弦分布），且能量较低，难以进入深宽比大的结构底部，导致台阶覆盖能力最差。B、C、D选项都是为提高方向性而发展的技术。

12.在制备多层膜（如Ti/TiN/Al）时，各层之间沉积前进行短时间的氩离子轰击（离子清洗），主要目的是？

A) 加热下一层材料

B) 去除界面可能存在的污染层，提高层间结合力

C) 降低腔体压力

D) 预溅射下一层的靶材

答案: B) 去除界面可能存在的污染层，提高层间结合力

解析: 层间界面即使在高真空中也可能形成薄薄的污染层（如氧化物、吸附气体）。短时间氩离子轰击（离子清洗）可以溅射清除该层，暴露出新鲜活泼的表面，显著提高层间结合力。

13. 磁控溅射中，工作气压（Ar压力）从0.5 Pa升高到2.0 Pa，通常会导致？

A) 沉积粒子的平均自由程变短，能量降低，薄膜可能更疏松

B) 沉积速率线性增加

C) 靶材的溅射产额显著提高

D) 等离子体阻抗降低，电压升高

答案: A) 沉积粒子的平均自由程变短，能量降低，薄膜可能更疏松

解析: 气压升高，气体分子密度增大，沉积粒子（溅射原子）在飞向基片过程中碰撞次数增加，平均自由程变短，能量损失增大。到达基片时能量降低，表面迁移能力减弱，容易形成多孔、疏松的薄膜结构。

14.新安装的PVD设备抽真空速度极慢，经检查发现机械泵油颜色发白乳化，最可能的原因是？

A) 泵油品牌不对

B) 真空室有大量水汽进入泵内

C) 泵油加得太多

D) 这是正常现象

答案: B) 真空室有大量水汽进入泵内

解析: 机械泵油乳化发白是油中混入大量水分的典型特征。在新安装或长期未使用的设备中，真空室壁或内部部件可能吸附了大量水汽，抽气时进入泵内导致油品乳化，严重影响泵的抽气性能。

15.处理使用过的PVD靶材（特别是含有有毒元素的靶材，如Cr, Ni）时，应视为？

A) 普通金属废料

B) 危险固体废弃物，按相关规定处理

C) 可回收艺术品

D) 无特别要求

答案: B) 危险固体废弃物，按相关规定处理

解析: 含有Cr, Ni等重金属元素的废弃靶材属于危险固体废物，必须按照环保法规进行专业处理，不能当作普通垃圾。

16.旋转圆柱形磁控溅射靶相比平面靶的一个主要优点是？

A) 结构更简单

B) 靶材利用率通常更高（可达到80%以上）

C) 磁场强度更高

D) 溅射速率更快

答案: B) 靶材利用率通常更高(可达到80%以上)

解析: 平面靶的侵蚀区仅为环状“跑道”，利用率通常低于40%。圆柱靶可以360度被侵蚀，利用率显著提高，是其主要优势之一。

17.在真空系统中，气体负载（Gas Load）的主要来源不包括？

A) 真空室的漏气率

B) 材料和腔壁的表面放气

C) 工艺气体的引入

D) 真空泵油的蒸汽压

答案: D) 真空泵油的蒸汽压

解析: 气体负载指需要被真空泵抽除的气体流量来源，主要包括漏气、表面放气和工艺进气。泵油蒸汽压是真空泵本身的极限压力决定因素之一，而非系统中的气体负载来源。

18. 一块直径为6英寸（约150mm）的圆形平面磁控靶，若其平均侵蚀区的宽度为40mm，则该靶材的理论利用率大约为？

A) 10%

B) 25%

C) 40%

D) 70%

答案: B) 25%

正确答案：B) 25%

解析：靶材为圆形，直径150mm，半径75mm，整个靶材面积约为 π×(75)2≈17671mm2。侵蚀区为环状区域，宽度40mm。假设侵蚀区平均半径约为30mm（典型值），则侵蚀区面积近似为 2π×30×40≈7536mm2。利用率 = 176717536≈0.426，即42.6%，但实际中侵蚀区位置和磁场分布会导致利用率降低，况且本题目中未提及蚀刻深度，一般情况不可能完全刻穿。经验表明，平面磁控靶的利用率通常为20%-30%，因此25%是合理估计。

19.使用射频（RF）溅射沉积SiO₂时，发现沉积速率异常低，且匹配网络不断调谐。可能的原因是？

A) 靶材已完全耗尽

B) 射频电源功率设置过低

C) 靶材背板与阴极冷却不佳，导致靶材过热、导电性变差或变形

D) Ar气流量过高

答案: C) 靶材背板与阴极冷却不佳，导致靶材过热、导电性变差或变形

解析: RF溅射绝缘靶材本身需要匹配网络。如果冷却不佳，靶材过热可能导致开裂、与背板接触不良或局部导电性变化，从而引起阻抗剧烈变化，导致匹配网络不断调谐以寻找匹配点，并使得功率无法有效加载到靶上，沉积速率异常低。

20.下列哪种真空泵属于“传输式”真空泵？

A) 吸附泵

B) 低温泵

C) 涡轮分子泵

D) 溅射离子泵

答案: C) 涡轮分子泵

解析: 传输式泵通过机械运动或气流将气体从入口压缩到出口，如机械泵、分子泵。吸附泵和低温泵是捕获式泵，通过吸附或冷凝方式捕获气体分子。溅射离子泵也属于捕获式。

21. 在PVD工艺中，对基片施加负偏压（如-50V到-200V）的主要作用是？

A) 吸引电子轰击基片

B) 吸引正离子轰击生长中的膜层，提高致密性和附着力

C) 降低等离子体电位

D) 加热基片

答案: B) 吸引正离子轰击生长中的膜层，提高致密性和附着力

解析: 基片施加负偏压后，在等离子体中相对于地电位为负，会吸引带正电的离子（如Ar+）加速轰击正在生长的薄膜。这种离子轰击可以 knock-on 效应增加膜层密度，增强膜基结合力，并影响薄膜的应力和结构。

22.多弧离子镀（Cathodic Arc）中，引弧针（Trigger）的作用是？

A) 测量弧电流

B) 在阴极靶表面引发初始电弧放电

C) 冷却靶材

D) 过滤大颗粒

答案: B) 在阴极靶表面引发初始电弧放电

解析: 多弧离子镀中，引弧针（或叫触发极）在机械或电磁驱动下短暂接触靶材（阴极）表面，引发放电，从而在靶表面建立阴极弧点。

23.高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）放电的典型特征是？

A) 高平均功率，低峰值电流

B) 低占空比，极高的峰值电流密度（可达数A/cm²）

C) 连续直流放电

D) 仅用于反应溅射

答案: B) 低占空比，极高的峰值电流密度(可达数A/cm²)

解析: HiPIMS的核心特征是使用短脉冲（通常几十到几百微秒）、低占空比（<10%）的高功率脉冲，从而产生极高的峰值功率和峰值电流密度（远高于常规直流溅射），导致等离子体中金属离化率显著提高。

24.沉积的薄膜表面出现许多微小的喷溅状凸点，在光学显微镜下呈“星形”缺陷。这最可能源自哪种PVD技术？

A) 热蒸发

B) 直流磁控溅射

C) 多弧离子镀（未过滤）

D) 电子束蒸发

答案: C) 多弧离子镀(未过滤)

解析: 多弧离子镀过程中，阴极弧点会产生微米尺度的液滴（大颗粒）。这些液滴沉积到薄膜表面会形成喷溅状的凸点或“星形”缺陷，是未过滤多弧镀膜的一个典型特征。

25.为了实现大面积（如2m x 3m）玻璃基板上的均匀镀膜，最不可能采用下列哪种PVD技术？

A) 多台平面磁控溅射阴极线性排列

B) 大型旋转圆柱靶

C) 多弧离子镀（每个弧源尺寸有限，均匀性控制难）

D) 线性蒸发源阵列

答案: C) 多弧离子镀(每个弧源尺寸有限，均匀性控制难)

解析: 多弧离子镀的弧源尺寸较小，且弧点运动难以精确控制，要在大面积（如2m×3m）上获得厚度均匀的薄膜非常困难。而平面磁控靶阵列、旋转柱靶和蒸发源阵列都是大面积镀膜的常用技术。

第二部分：PVD工艺与材料科学 (26-50题)

26.电子束蒸发（E-beam Evaporation）中，“坩埚扫描”（Sweeping）电子束的主要目的是？

A) 使膜厚更均匀

B) 防止电子束定点轰击导致坩埚局部过热、熔穿或材料喷溅

C) 提高蒸发速率

D) 改变蒸发角度

答案: B) 防止电子束定点轰击导致坩埚局部过热、熔穿或材料喷溅

解析: 电子束能量密度极高，若持续轰击一点，会瞬间熔化甚至汽化坩埚材料或蒸发料，导致坩埚损坏和蒸发材料剧烈喷溅。扫描电子束是为了使热源在坩埚内均匀移动，避免局部过热。

27.与热蒸发相比，溅射法制备的合金薄膜，其成分通常？

A) 与靶材成分差异很大

B) 与靶材成分非常接近

C) 完全由气体成分决定

D) 无法控制

答案: B) 与靶材成分非常接近

解析: 溅射过程中，不同元素的溅射产额虽有差异，但总体上原子是按靶材成分的比例被溅射出来的，因此合金薄膜的成分与靶材成分通常非常接近（差异一般<5%）。而热蒸发由于不同元素蒸气压不同，成分分离严重。

28.制备超硬（>40 GPa）的四面体非晶碳（ta-C）薄膜，最有效的方法是？

A) 直流磁控溅射石墨靶

B) 过滤阴极真空电弧（FCVA）

C) 电子束蒸发石墨

D) 反应溅射（CH₄/Ar）

答案: B) 过滤阴极真空电弧(FCVA)

解析: FCVA技术能产生能量极高的碳离子（几十到几百eV），在沉积过程中有利于形成sp³键合的金刚石相，从而获得高sp³含量、超高硬度的ta-C薄膜。其他方法难以获得如此高的离子能量和离化率。

29.在反应溅射制备AlN薄膜时，除了N₂，有时会加入少量Ar，其主要作用是？

A) 降低薄膜电阻

B) 维持稳定的溅射等离子体，因为纯N₂的电离效率较低

C) 提高薄膜透光性

D) 减少靶材中毒

答案: B) 维持稳定的溅射等离子体，因为纯N₂的电离效率较低

解析: 氮气（N₂）的电离能较高，纯N₂等离子体难以激发和维持。加入容易电离的氩气（Ar）可以有效地产生和维持稳定的等离子体，保证溅射过程的进行。同时，Ar离子也是溅射金属靶材的主要粒子。

30.沉积的TiN薄膜颜色从金黄色变为暗褐色或紫红色，最可能的原因是？

A) 氮气分压过低，导致薄膜富钛（化学计量比偏离）

B) 基片温度过高

C) 膜厚太薄

D) 真空度太好

答案: A) 氮气分压过低，导致薄膜富钛(化学计量比偏离)

解析: TiN的理想化学计量比对应金黄色。当氮气不足时，薄膜中钛过量（富钛），形成非化学计量的TiNx (x<1)，其颜色会变为暗褐色、紫红色甚至失去金属光泽。

31.在磁控溅射中，为了提高金属薄膜（如Cu）在深孔内的侧壁覆盖度，可以采取的有效措施是？

A) 增加工作气压，使粒子发生更多散射

B) 降低工作气压，使粒子平均自由程更长

C) 采用自离子化溅射（如HiPIMS）或增加基片偏压，使沉积粒子部分离子化并被电场引导

D) 提高沉积速率

答案: C) 采用自离子化溅射(如HiPIMS)或增加基片偏压，使沉积粒子部分离子化并被电场引导

解析: 提高侧壁覆盖度的关键是让沉积粒子具有方向性。使沉积粒子（金属）离子化后，可以利用基片偏压产生的电场吸引离子，使其垂直入射到基片表面，从而改善深孔底部和侧壁的覆盖性。A和B选项主要通过散射改变方向，但随机性大，效果不如离子化方法。

32.溅射产额（Sputtering Yield）随入射离子能量的变化关系是？

A) 能量越高，产额一直线性增加

B) 存在一个最佳能量范围，能量过低（低于阈值）或过高（导致离子注入）产额都会下降

C) 与离子能量无关

D) 能量越低，产额越高

答案: B) 存在一个最佳能量范围，能量过低(低于阈值)或过高(导致离子注入)产额都会下降

解析: 溅射产额在离子能量低于阈值（约几十eV）时几乎为0。随着能量增加，产额快速上升。但在 keV 以上的高能区，离子注入效应增强，溅射产额增加变缓甚至下降。

33.下列PVD硬质涂层中，抗氧化温度最高的是？

A) TiN

B) CrN

C) TiAlN

D) ZrN

答案: C) TiAlN

解析: TiAlN涂层在高温下表面会形成致密、稳定的Al₂O₃保护层，其抗氧化温度可达800-900°C，高于TiN（约600°C）和CrN。ZrN的抗氧化性也较差。

34.在PVD过程中，基片温度对薄膜微观结构的影响，符合哪个经典模型？

A) 菲克定律

B) 朗缪尔吸附等温线

C) 桑顿结构区域图（Thornton's SZM）

D) 布拉格方程

答案: C) 桑顿结构区域图(Thornton's SZM)

解析: 桑顿结构区域图描述了在溅射沉积中，薄膜的微观结构（从多孔锥状到致密柱状再到再结晶等）如何随基片温度（T/Tm）和工作气压变化的经验模型。

35.采用直流磁控溅射在塑料基片上沉积金属膜时，薄膜附着力差，易脱落。以下哪种方法无助于改善？

A) 降低溅射功率，减少热负荷

B) 在沉积前，用射频（RF）或脉冲直流对基片进行等离子体清洗

C) 在金属层与塑料基片间先沉积一层很薄的Cr或Ti打底层

D) 大幅提高基片温度至塑料软化点以上

答案: D) 大幅提高基片温度至塑料软化点以上

解析: A、B、C都是改善塑料基片上薄膜附着力的有效方法（减少热应力、清洁表面、增加结合层）。而D选项会使塑料基片变形、软化甚至熔化，完全破坏镀膜过程。

36.为了获得低应力的金属薄膜（如Au），在工艺上通常倾向于？

A) 高工作气压，低沉积速率

B) 低工作气压，高沉积速率，并适当提高基片温度

C) 施加很高的负偏压

D) 使用反应气体

答案: B) 低工作气压，高沉积速率，并适当提高基片温度

解析: 低气压下，沉积粒子能量高，到达基片后迁移能力强。高沉积速率减少污染机会。适当提高基片温度进一步促进原子迁移和重排。这些条件有利于形成晶粒大、缺陷少、致密的内应力低的薄膜。

37.在切削刀具上沉积（Ti,Al）N多层超晶格结构涂层，主要利用其？

A) 美丽的色彩

B) 提高硬度、红硬性（高温硬度）和抗磨损性能

C) 提高导电性

D) 提高磁性

答案: B) 提高硬度、红硬性(高温硬度)和抗磨损性能

解析: 超晶格多层结构通过不同材料层之间的模量差异和大量界面来阻碍位错运动，产生超硬效应，同时显著提高高温硬度和耐磨性，是刀具涂层的主要目标。（注：原文档中C选项为空）

38. “靶材中毒”现象在以下哪种工艺中最常见？

A) 直流溅射纯金属靶

B) 射频溅射绝缘靶

C) 直流反应溅射（如金属靶在氮气/氧气中）

D) 热蒸发

答案: C) 直流反应溅射(如金属靶在氮气/氧气中)

解析: “靶材中毒”特指在直流反应溅射中，反应气体（如N₂， O₂）与靶材表面反应形成绝缘层（如氮化物、氧化物），导致靶面电荷积累、电弧打火和工艺不稳定。射频溅射绝缘靶是常态，不称为“中毒”。

39.共溅射（Co-sputtering）技术使用两个或更多独立的靶材，主要目的是？

A) 提高总沉积速率

B) 灵活地沉积合金或复合薄膜，并可调节其成分

C) 降低设备成本

D) 简化工艺控制

答案: B) 灵活地沉积合金或复合薄膜，并可调节其成分

解析: 共溅射的核心优势在于可以通过独立控制各个靶的功率，灵活地调节薄膜中不同元素的比例，从而制备出成分可调的合金、掺杂或复合薄膜，甚至是非平衡态的新材料。

40.要制备一面导电（低电阻）、一面绝缘的柔性塑料薄膜，以下PVD工艺路线不可行的是？

A) 先在塑料一侧溅射ITO，另一侧保持原样

B) 在塑料两侧都溅射金属，然后通过光刻蚀刻掉一侧

C) 采用掩膜版，只在塑料一侧进行溅射沉积

D) 在塑料两侧分别溅射不同厚度的同种金属

答案: D) 在塑料两侧分别溅射不同厚度的同种金属

解析: 无论厚度如何，同种金属沉积在塑料两侧都会导致两面都导电，无法实现一面导电一面绝缘的要求。A、B、C都是可行的技术路线。

41.MoS₂（二硫化钼）作为固体润滑涂层，通常采用哪种PVD方法沉积以获得低摩擦系数？

A) 反应溅射（Mo靶在S蒸气中）

B) 射频溅射MoS₂化合物靶

C) 多弧离子镀

D) 电子束蒸发MoS₂

答案: B) 射频溅射MoS₂化合物靶

解析: 射频溅射MoS₂化合物靶可以直接获得化学计量比接近MoS₂的薄膜，其层状结构能提供优异的固体润滑性能。反应溅射难以控制S/Mo比，多弧和EB蒸发可能破坏S-Mo键。

42.在HiPIMS放电中，观察到在脉冲开始时有一个很强的电流尖峰，随后是较低的平台电流。这个初始尖峰主要对应于？

A) 金属离子的溅射

B) 氩离子的激发

C) 二次电子的雪崩式倍增

D) 靶材的熔化

答案: C) 二次电子的雪崩式倍增

解析: HiPIMS脉冲开始时，高压施加到靶上，引发气体击穿。初始电流尖峰主要由电子雪崩倍增过程主导，产生高密度等离子体。随后，电流由溅射产生的金属离子维持，形成平台。

43.在长期运行的反应溅射设备中，发现工艺窗口（稳定沉积化合物的气体流量范围）变窄，沉积重复性变差。最应检查或维护的部位是？

A) 真空泵油

B) 工艺气体管路、喷气环和腔壁上的沉积物（可能导致气体分布不均或记忆效应）

C) 电源的功率读数

D) 冷却水温度

答案: B) 工艺气体管路、喷气环和腔壁上的沉积物(可能导致气体分布不均或记忆效应)

解析: 长期运行后，反应产物会沉积在腔体内部所有表面。这些沉积物会吸附和释放反应气体，造成“记忆效应”和气体分布不均，使工艺窗口漂移和变窄，重复性变差。定期清洁是必要的。

44.在PVD镀膜前，对基片进行超声波清洗的主要目的是去除？

A) 原子级别的污染物

B) 微米或亚微米尺度的颗粒污染物

C) 基片内部的杂质

D) 所有类型的油污（需配合溶剂）

答案: B) 微米或亚微米尺度的颗粒污染物

解析: 超声波清洗通过空化作用产生的冲击波来剥离附着在表面的颗粒污染物，对微米级颗粒效果显著。对于原子级污染和某些油污，需要配合化学溶剂或等离子体清洗。

45.薄膜的“聚集密度”（Packing Density）主要影响其？

A) 导电率

B) 光学稳定性（折射率随环境湿度变化）

C) 硬度

D) 颜色

答案: B) 光学稳定性(折射率随环境湿度变化)

解析: 聚集密度指薄膜实体体积与总体积之比。低聚集密度的薄膜呈多孔结构，容易吸附环境中的水汽，导致其折射率随湿度变化，光学性能不稳定。

46.直流磁控溅射系统的典型工作压强范围是？

A) 10⁻⁵ ~ 10⁻³ Pa

B) 0.1 ~ 10 Pa

C) 100 ~ 1000 Pa

D) 大气压

答案: B) 0.1~10 Pa

解析: 这是直流磁控溅射的典型工作气压范围。气压过低，等离子体难以维持；过高则溅射原子散射严重，能量降低。

47.用于太阳能电池背电极的Al薄膜，要求低电阻和高反射率。为获得大晶粒、低电阻的Al膜，工艺上应倾向于？

A) 低温、高速沉积

B) 高温、低速沉积

C) 高偏压、高气压沉积

D) 低温、高偏压沉积

答案: B) 高温、低速沉积

解析: 高温为铝原子提供了足够的表面迁移能，使其能够移动到能量更低的位置，形成大晶粒。低速沉积给予原子充足的迁移时间。这两者都有利于减少晶界，降低电阻率。

48.射频（RF）溅射中，匹配网络（Matching Network）的核心作用是？

A) 升高电压

B) 调节溅射速率

C) 使负载阻抗与电源输出阻抗匹配，最大化功率传输

D) 过滤杂波

答案: C) 使负载阻抗与电源输出阻抗匹配，最大化功率传输

解析: 射频电源的标准输出阻抗是50欧姆，而等离子体负载阻抗通常不匹配。匹配网络通过调节电容和电感，将变化的等离子体阻抗变换到50欧姆，使射频功率有效地耦合到等离子体中。

49.在半导体封装中，采用PVD技术沉积Ti/Cu或Cr/Cu种子层，主要目的是为了后续的？

A) 光刻

B) 电镀加厚铜层

C) 干法刻蚀

D) 化学机械抛光

答案: B) 电镀加厚铜层

解析: PVD沉积的Ti/Cu或Cr/Cu种子层很薄，其主要作用是提供良好的附着力和导电层，以便后续通过电镀（电沉积）方法快速、低成本地加厚铜层至所需厚度。

50.评估一种新的PVD工艺（如HiPIMS）对于特定应用（如精密工具涂层）的潜力，以下哪项不是关键的评价指标？

A) 薄膜的硬度、结合力和摩擦系数

B) 工艺的沉积速率和能耗

C) 设备的品牌和外观

D) 薄膜的微观结构和内应力

答案: C) 设备的品牌和外观

解析: A、B、D都是评价新工艺技术价值和可行性的关键工程技术指标。设备的品牌和外观与工艺本身的技术性能无关。

PVD镀膜工程师深度进阶自测100题及其答案解析（下/51-100题）