真空電子器件的分子束外延技術(shù)考核試卷

真空電子器件的分子束外延技術(shù)考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)真空電子器件分子束外延技術(shù)的掌握程度，包括基本原理、設(shè)備操作、工藝流程及常見(jiàn)問(wèn)題解決等方面。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.分子束外延技術(shù)中，哪種氣體通常用作載氣？（）

A.Ar

B.N2

C.O2

D.He

2.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)停止？（）

A.溫度控制不當(dāng)

B.壓力控制不當(dāng)

C.材料蒸發(fā)速率過(guò)快

D.以上都是

3.在分子束外延設(shè)備中，MKS-600型設(shè)備屬于？（）

A.低溫分子束外延設(shè)備

B.高溫分子束外延設(shè)備

C.中溫分子束外延設(shè)備

D.以上都不是

4.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，襯底溫度通常保持在多少攝氏度？（）

A.100-200℃

B.200-400℃

C.400-600℃

D.600-800℃

5.分子束外延技術(shù)中，基片旋轉(zhuǎn)速率對(duì)生長(zhǎng)質(zhì)量有什么影響？（）

A.無(wú)影響

B.提高生長(zhǎng)速率

C.降低生長(zhǎng)速率

D.影響生長(zhǎng)均勻性

6.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種因素會(huì)影響材料的生長(zhǎng)質(zhì)量？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.以上都是

7.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，分子束的轟擊角度對(duì)生長(zhǎng)有什么影響？（）

A.無(wú)影響

B.提高生長(zhǎng)速率

C.降低生長(zhǎng)速率

D.影響生長(zhǎng)均勻性

8.分子束外延技術(shù)中，襯底清潔度對(duì)生長(zhǎng)質(zhì)量有什么影響？（）

A.無(wú)影響

B.提高生長(zhǎng)速率

C.降低生長(zhǎng)速率

D.影響生長(zhǎng)均勻性

9.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種因素會(huì)影響薄膜的結(jié)晶質(zhì)量？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.以上都是

10.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)中斷？（）

A.溫度控制不當(dāng)

B.壓力控制不當(dāng)

C.材料蒸發(fā)速率過(guò)快

D.以上都是

11.分子束外延技術(shù)中，基片加熱方式通常采用哪種？（）

A.真空加熱

B.紅外加熱

C.電加熱

D.以上都是

12.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種因素會(huì)影響薄膜的厚度？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片旋轉(zhuǎn)速率

C.分子束轟擊時(shí)間

D.以上都是

13.分子束外延技術(shù)中，以下哪種氣體通常用作反應(yīng)氣體？（）

A.Ar

B.N2

C.O2

D.He

14.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種因素會(huì)影響薄膜的均勻性？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片旋轉(zhuǎn)速率

C.真空度

D.以上都是

15.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致薄膜生長(zhǎng)不均勻？（）

A.溫度控制不當(dāng)

B.壓力控制不當(dāng)

C.材料蒸發(fā)速率不均

D.以上都是

16.分子束外延技術(shù)中，以下哪種因素會(huì)影響薄膜的缺陷率？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.以上都是

17.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致薄膜生長(zhǎng)停止？（）

A.溫度控制不當(dāng)

B.壓力控制不當(dāng)

C.材料蒸發(fā)速率過(guò)快

D.以上都是

18.分子束外延技術(shù)中，基片支撐結(jié)構(gòu)的作用是什么？（）

A.保持襯底清潔

B.提供真空環(huán)境

C.支持襯底

D.以上都是

19.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種因素會(huì)影響薄膜的附著力？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.以上都是

20.分子束外延技術(shù)中，以下哪種因素會(huì)影響薄膜的摻雜濃度？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.以上都是

21.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致薄膜生長(zhǎng)速度過(guò)快？（）

A.溫度控制不當(dāng)

B.壓力控制不當(dāng)

C.材料蒸發(fā)速率過(guò)快

D.以上都是

22.分子束外延技術(shù)中，以下哪種因素會(huì)影響薄膜的生長(zhǎng)方向？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片旋轉(zhuǎn)速率

C.分子束轟擊角度

D.以上都是

23.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致薄膜生長(zhǎng)速度過(guò)慢？（）

A.溫度控制不當(dāng)

B.壓力控制不當(dāng)

C.材料蒸發(fā)速率過(guò)慢

D.以上都是

24.分子束外延技術(shù)中，以下哪種因素會(huì)影響薄膜的導(dǎo)電性？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.以上都是

25.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致薄膜生長(zhǎng)中斷？（）

A.溫度控制不當(dāng)

B.壓力控制不當(dāng)

C.材料蒸發(fā)速率過(guò)快

D.以上都是

26.分子束外延技術(shù)中，以下哪種因素會(huì)影響薄膜的透明度？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.以上都是

27.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致薄膜生長(zhǎng)不均勻？（）

A.溫度控制不當(dāng)

B.壓力控制不當(dāng)

C.材料蒸發(fā)速率不均

D.以上都是

28.分子束外延技術(shù)中，以下哪種因素會(huì)影響薄膜的耐磨性？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.以上都是

29.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致薄膜生長(zhǎng)中斷？（）

A.溫度控制不當(dāng)

B.壓力控制不當(dāng)

C.材料蒸發(fā)速率過(guò)快

D.以上都是

30.分子束外延技術(shù)中，以下哪種因素會(huì)影響薄膜的介電常數(shù)？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.以上都是

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.分子束外延技術(shù)中，以下哪些因素會(huì)影響薄膜的生長(zhǎng)質(zhì)量？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.基片旋轉(zhuǎn)速率

E.分子束轟擊角度

2.以下哪些是分子束外延技術(shù)中常用的襯底材料？（）

A.Si

B.GaAs

C.SiC

D.GaN

E.SiO2

3.在分子束外延設(shè)備中，以下哪些部件是核心組件？（）

A.分子源

B.真空系統(tǒng)

C.基片臺(tái)

D.控制系統(tǒng)

E.反應(yīng)室

4.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪些因素會(huì)影響薄膜的結(jié)晶質(zhì)量？（）

A.基片溫度

B.材料蒸發(fā)速率

C.真空度

D.分子束轟擊時(shí)間

E.生長(zhǎng)速率

5.以下哪些是分子束外延技術(shù)中常用的材料蒸發(fā)源？（）

A.電子槍

B.熱蒸發(fā)源

C.電子束蒸發(fā)源

D.化學(xué)氣相沉積源

E.濺射源

6.分子束外延技術(shù)中，以下哪些因素會(huì)影響薄膜的厚度？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片旋轉(zhuǎn)速率

C.分子束轟擊時(shí)間

D.生長(zhǎng)時(shí)間

E.真空度

7.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪些現(xiàn)象可能導(dǎo)致生長(zhǎng)中斷？（）

A.溫度控制不當(dāng)

B.壓力控制不當(dāng)

C.材料蒸發(fā)速率過(guò)快

D.真空度不足

E.基片污染

8.以下哪些是分子束外延技術(shù)中常用的摻雜劑？（）

A.B

B.P

C.As

D.Sb

E.In

9.分子束外延技術(shù)中，以下哪些因素會(huì)影響薄膜的均勻性？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片旋轉(zhuǎn)速率

C.真空度

D.分子束轟擊角度

E.生長(zhǎng)速率

10.以下哪些是分子束外延技術(shù)中常用的清洗劑？（）

A.丙酮

B.異丙醇

C.硝酸

D.氫氟酸

E.氨水

11.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪些因素會(huì)影響薄膜的附著力？（）

A.基片溫度

B.材料蒸發(fā)速率

C.真空度

D.分子束轟擊時(shí)間

E.生長(zhǎng)時(shí)間

12.以下哪些是分子束外延技術(shù)中常用的反應(yīng)氣體？（）

A.H2

B.N2

C.O2

D.CH4

E.Cl2

13.分子束外延技術(shù)中，以下哪些因素會(huì)影響薄膜的導(dǎo)電性？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.摻雜濃度

E.生長(zhǎng)速率

14.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪些因素可能導(dǎo)致薄膜生長(zhǎng)不均勻？（）

A.溫度控制不當(dāng)

B.壓力控制不當(dāng)

C.材料蒸發(fā)速率不均

D.真空度波動(dòng)

E.基片旋轉(zhuǎn)不均

15.以下哪些是分子束外延技術(shù)中常用的檢測(cè)手段？（）

A.紅外光譜

B.X射線衍射

C.掃描電子顯微鏡

D.能譜分析

E.拉曼光譜

16.分子束外延技術(shù)中，以下哪些因素會(huì)影響薄膜的透明度？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.摻雜濃度

E.生長(zhǎng)速率

17.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪些因素可能導(dǎo)致薄膜生長(zhǎng)中斷？（）

A.溫度控制不當(dāng)

B.壓力控制不當(dāng)

C.材料蒸發(fā)速率過(guò)快

D.真空度不足

E.基片污染

18.以下哪些是分子束外延技術(shù)中常用的清洗方法？（）

A.丙酮清洗

B.異丙醇清洗

C.氫氟酸清洗

D.硝酸清洗

E.氨水清洗

19.分子束外延技術(shù)中，以下哪些因素會(huì)影響薄膜的耐磨性？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.結(jié)晶質(zhì)量

E.生長(zhǎng)速率

20.在分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，以下哪些因素會(huì)影響薄膜的介電常數(shù)？（）

A.材料蒸發(fā)速率

B.基片溫度

C.真空度

D.摻雜濃度

E.生長(zhǎng)速率

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.分子束外延技術(shù)的縮寫(xiě)是_______。

2.分子束外延技術(shù)中，常用的載氣是_______。

3.在分子束外延設(shè)備中，用于控制基片溫度的部件是_______。

4.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，提高襯底溫度的主要目的是_______。

5.分子束外延技術(shù)中，用于產(chǎn)生分子的裝置是_______。

6.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，用于維持高真空環(huán)境的系統(tǒng)是_______。

7.分子束外延技術(shù)中，用于檢測(cè)薄膜厚度的方法是_______。

8.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，用于控制分子束轟擊角度的裝置是_______。

9.分子束外延技術(shù)中，用于清洗襯底的溶劑是_______。

10.分子束外延技術(shù)中，用于檢測(cè)薄膜結(jié)晶質(zhì)量的方法是_______。

11.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，用于提高生長(zhǎng)速率的方法是_______。

12.分子束外延技術(shù)中，用于降低生長(zhǎng)速率的方法是_______。

13.分子束外延技術(shù)中，用于摻雜的氣體通過(guò)_______進(jìn)入反應(yīng)室。

14.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，用于控制真空度的閥門是_______。

15.分子束外延技術(shù)中，用于監(jiān)測(cè)真空度的儀表是_______。

16.分子束外延設(shè)備中，用于支撐襯底的部件是_______。

17.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，用于調(diào)節(jié)基片旋轉(zhuǎn)速率的裝置是_______。

18.分子束外延技術(shù)中，用于檢測(cè)薄膜缺陷的方法是_______。

19.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，用于控制分子束流量的裝置是_______。

20.分子束外延技術(shù)中，用于防止襯底污染的屏障是_______。

21.分子束外延設(shè)備中，用于產(chǎn)生電子束的裝置是_______。

22.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，用于調(diào)節(jié)分子束轟擊時(shí)間的裝置是_______。

23.分子束外延技術(shù)中，用于測(cè)量襯底溫度的傳感器是_______。

24.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，用于防止氧化的保護(hù)氣體是_______。

25.分子束外延技術(shù)中，用于評(píng)估薄膜性能的方法是_______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫(huà)√，錯(cuò)誤的畫(huà)×）

1.分子束外延技術(shù)中，基片溫度越高，生長(zhǎng)速率越快。（）

2.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，真空度越高，生長(zhǎng)質(zhì)量越好。（）

3.分子束外延技術(shù)中，基片旋轉(zhuǎn)速率越高，生長(zhǎng)均勻性越好。（）

4.分子束外延設(shè)備中，分子源的作用是產(chǎn)生分子束。（）

5.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，溫度控制不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)中斷。（）

6.分子束外延技術(shù)中，常用的襯底材料是SiO2。（）

7.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，提高材料蒸發(fā)速率可以提高生長(zhǎng)速率。（）

8.分子束外延設(shè)備中，真空系統(tǒng)的作用是維持高真空環(huán)境。（）

9.分子束外延技術(shù)中，基片清潔度對(duì)生長(zhǎng)質(zhì)量沒(méi)有影響。（）

10.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，摻雜濃度越高，導(dǎo)電性越好。（）

11.分子束外延技術(shù)中，常用的清洗劑是硝酸。（）

12.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，生長(zhǎng)時(shí)間越長(zhǎng)，薄膜厚度越厚。（）

13.分子束外延設(shè)備中，控制系統(tǒng)的作用是控制生長(zhǎng)參數(shù)。（）

14.分子束外延技術(shù)中，常用的反應(yīng)氣體是氮?dú)?。（?/p>

15.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，基片溫度對(duì)薄膜的結(jié)晶質(zhì)量沒(méi)有影響。（）

16.分子束外延設(shè)備中，基片臺(tái)的作用是支撐襯底。（）

17.分子束外延技術(shù)中，常用的摻雜劑是In。（）

18.分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中，提高真空度可以提高薄膜的均勻性。（）

19.分子束外延設(shè)備中，用于檢測(cè)真空度的儀表是真空計(jì)。（）

20.分子束外延技術(shù)中，用于評(píng)估薄膜性能的方法是電學(xué)測(cè)試。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.簡(jiǎn)述分子束外延技術(shù)在真空電子器件制造中的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)。

2.解釋分子束外延技術(shù)中“分子束”的形成原理，并說(shuō)明其對(duì)生長(zhǎng)質(zhì)量的影響。

3.分析分子束外延生長(zhǎng)過(guò)程中可能出現(xiàn)的幾種常見(jiàn)問(wèn)題及其解決方法。

4.結(jié)合實(shí)際，討論分子束外延技術(shù)在真空電子器件領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某研究團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行分子束外延生長(zhǎng)GaAs/AlGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)的薄膜質(zhì)量不佳，存在嚴(yán)重的缺陷和生長(zhǎng)不均勻現(xiàn)象。請(qǐng)分析可能的原因，并提出相應(yīng)的解決方案。

2.案例題：在分子束外延生長(zhǎng)InGaAs/InP太陽(yáng)能電池材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)薄膜的載流子遷移率較低，影響了電池的性能。請(qǐng)分析可能的原因，并提出提高載流子遷移率的措施。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.D

3.B

4.B

5.D

6.D

7.E

8.D

9.D

10.D

11.C

12.D

13.A

14.D

15.A

16.B

17.D

18.C

19.B

20.D

21.C

22.E

23.A

24.D

25.A

二、多選題

1.A,B,C,D,E

2.A,B,C,D

3.A,B,C,D,E

4.A,B,C,D,E

5.A,B,C,E

6.A,B,C,D,E

7.A,B,C,D,E

8.A,B,C,D,E

9.A,B,C,D,E

10.A,B,C,D,E

11.A,B,C,D,E

12.A,B,C,D,E

13.A,B,C,D,E

14.A,B,C,D,E

15.A,B,C,D,E

16.A,B,C,D,E

17.A,B,C,D,E

18.A,B,C,D,E

19.A,B,C,D,E

20.A,B,C,D,E

三、填空題

1.MBE

2.Ar

3.基片加熱器

4.促進(jìn)分子在襯底上的成核和生長(zhǎng)

5.分子源

6.真空系統(tǒng)

7.光學(xué)干涉法

8.分子束轟擊角度控制器

9.丙酮

10.X射線衍射

11.提高材料蒸發(fā)速率

12.降低材料蒸發(fā)速率

13.蒸發(fā)源出口

14.真空