薄膜材料與薄膜技術(shù)答案

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1、薄膜材料與薄膜技術(shù)答案薄膜材料與薄膜技術(shù)(答案)2011年11月19日　　第一章真空技術(shù)基礎(chǔ)　　1、膜的定義及分類?！　〈穑寒?dāng)固體或液體的一維線性尺度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的其他二維尺度時，我們將這樣的固體或液體稱為膜。通常，膜可分為兩類：　?。?）厚度大于1mm的膜，稱為厚膜；　?。?）厚度小于1mm的膜，稱為薄膜。　　2、人類所接觸的真空大體上可分為哪兩種？　　答：（1）宇宙空間所存在的真空，稱之為“自然真空”；（2）人們用真空泵抽調(diào)容器中的氣體所獲得的真空，稱之為“人為真空”?！　?、何為真空、絕對真空及相對真空？　　答：不論哪一種類型上的真空，只要在給定空間內(nèi)，氣體壓強低于

2、一個大氣壓的氣體狀態(tài)，均稱之為真空。完全沒有氣體的空間狀態(tài)稱為絕對真空。目前，即使采用最先進的真空制備手段所能達到的最低壓強下，每立方厘米體積中仍有幾百個氣體分子。因此，平時我們所說的真空均指相對真空狀態(tài)?！　?、毫米汞柱和托？　　答：“毫米汞柱（mmHg）”是人類使用最早、最廣泛的壓強單位，它是通過直接度量長度來獲得真空的大小。1958年，為了紀(jì)念托里拆利，用“托（Torr）”，代替了毫米汞柱。1托就是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1毫米汞柱對單位面積上的壓力，表示為1Torr=1mmHg?！　?、真空區(qū)域是如何劃分的？　　答：為了研究真空和實際使用方便，常常根據(jù)各壓強范圍內(nèi)不同的

3、物理特點，把真空劃分為以下幾個區(qū)域：（1）粗真空：l′105~l′102Pa，（2）低真空：l′102~1′10-1Pa，（3）高真空：l′10-1~1′10-6Pa和（4）超高真空：<1′10-6Pa。　　6、真空各區(qū)域的氣體分子運動規(guī)律?！　〈穑海?）粗真空下，氣態(tài)空間近似為大氣狀態(tài)，分子仍以熱運動為主，分子之間碰撞十分頻繁；（2）低真空是氣體分子的流動逐漸從黏滯流狀態(tài)向分子狀態(tài)過渡，氣體分子間和分子與器壁間的碰撞次數(shù)差不多；（3）高真空時，氣體分子的流動已為分子流，氣體分子與容器壁之間的碰撞為主，而且碰撞次數(shù)大大減少，在高真空下蒸發(fā)的材料，其粒子將沿直線飛行；（4

4、）在超高真空時，氣體的分子數(shù)目更少，幾乎不存在分子間的碰撞，分子與器壁的碰撞機會也更少了?！　?、何為氣體的吸附現(xiàn)象？可分幾類、各有何特點？　　答：氣體吸附就是固體表面捕獲氣體分子的現(xiàn)象，吸附分為物理吸附和化學(xué)吸附?！　。?）物理吸附?jīng)]有選擇性，任何氣體在固體表面均可發(fā)生，主要靠分子間的相互吸引力引起的。物理吸附的氣體容易發(fā)生脫附，而且這種吸附只在低溫下有效；（2）化學(xué)吸附則發(fā)生在較高的溫度下，與化學(xué)反應(yīng)相似，氣體不易脫附，但只有當(dāng)氣體中的原子和固體表面原子接觸并形成化合鍵時才能產(chǎn)生吸附作用?！　?、何為氣體的脫附現(xiàn)象？　　答：氣體的脫附是氣體吸附的逆過程。通常把吸附在

5、固體表面的氣體分子從固體表面被釋放出來的過程叫做氣體的脫附。　　9、何為電吸收和化學(xué)清除現(xiàn)象？　　答：電吸收是指氣體分子經(jīng)電離后形成正離子，正離子具有比中性氣體分子更強的化學(xué)活潑性，因此常常和固體分子形成物理或化學(xué)吸附；化學(xué)清除現(xiàn)象常在活潑金屬（如鋇、鐵等）固體材料的真空蒸發(fā)時出現(xiàn)，這些蒸發(fā)的固體材料將與非惰性氣體分子生成化合物，從而產(chǎn)生化學(xué)吸附?！　?0、影響氣體在固體表面吸附和脫附的主要因素　　答：（1）氣體的壓強、（2）固體的溫度、（3）固體表面吸附的氣體密度以及（4）固體本身的性質(zhì)，如表面光潔程度、清潔度等?！　?1、目前常用獲得真空泵主要有幾種類型，各自的特點

6、？　　答；目前常用獲得真空的設(shè)備主要有氣體傳輸泵（旋轉(zhuǎn)式機械真空泵、油擴散泵、復(fù)合分子泵）和氣體捕獲泵（分子篩吸附泵、鈦升華泵、濺射離子泵和低溫泵）兩類。氣體傳輸泵是一種通過將氣體不斷吸入并排出真空泵從而達到排氣的目的泵；氣體捕獲泵是一種利用各種吸氣材料所特有的吸氣作用將被抽空間的氣體吸除，以達到所需真空度的泵。氣體捕獲泵工作時不采用油做介質(zhì)，故又稱之為無油類泵?！　?2、何為前級泵和次級泵？　　答：機械泵和吸附泵都是從一個大氣壓力下開始抽氣，因此常將這類泵稱為“前級泵”，而將那些只能從較低的氣壓抽到更低的壓力下的真空泵稱為“次級泵”?！　?3、何為機械泵，其工作特點是

7、什么？機械泵有哪幾種形式？　　答：凡是利用機械運動（轉(zhuǎn)動或滑動）以獲得真空的泵，就稱為機械泵。機械泵可以從大氣壓開始工作的典型的真空泵，既可以單獨使用，又可作為高真空泵或超高真空泵的前級泵。由于這種泵是用油來進行密封的，所以屬于有油類型的真空泵。機械泵常見的有旋片式、定片式和滑閥式（又稱柱塞式）幾種，其中以旋片式機械泵最為常見?！　?4、何為分子泵，其工作特點是什么？分子泵有哪幾種形式，各有何特點？　　答：分子泵也屬于氣體傳輸泵，但是它是一種無油類泵，可以與前級泵構(gòu)成組合裝置，從而獲得超高真空。分子泵分為牽引泵（阻壓泵）、渦輪分子泵和復(fù)合