光學(xué)薄膜的制備技術(shù)考核試卷

光學(xué)薄膜的制備技術(shù)考核試卷考生姓名：__________答題日期：__________得分：__________判卷人：__________

一、單項(xiàng)選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20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.光學(xué)薄膜的主要作用是：（）

A.折射作用

B.反射作用

C.散射作用

D.透射作用

2.以下哪種材料常用于制備光學(xué)薄膜？（）

A.玻璃

B.塑料

C.金屬

D.硅酸鹽

3.光學(xué)薄膜的制備方法中，不屬于物理方法的是：（）

A.真空蒸發(fā)鍍膜

B.離子束濺射

C.化學(xué)氣相沉積

D.分子束外延生長(zhǎng)

4.下列哪種技術(shù)常用于檢測(cè)光學(xué)薄膜的厚度？（）

A.折射率測(cè)量

B.透射率測(cè)量

C.掃描電子顯微鏡

D.X射線衍射

5.光學(xué)薄膜的制備過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致薄膜應(yīng)力過(guò)大？（）

A.制備溫度過(guò)高

B.制備速度過(guò)快

C.基底材料不干凈

D.鍍膜室內(nèi)壓力過(guò)高

6.以下哪種材料具有高的折射率？（）

A.硅(Si)

B.硅氧化物(SiO2)

C.鈦(Ti)

D.鎂氟化合物(MgF2)

7.下列哪種方法可以減小光學(xué)薄膜的表面缺陷？（）

A.提高制備溫度

B.降低制備速度

C.增加基底清洗時(shí)間

D.減少鍍膜室內(nèi)的氣體流動(dòng)

8.在光學(xué)薄膜制備中，以下哪個(gè)因素會(huì)影響薄膜的附著性？（）

A.基底材料的熱膨脹系數(shù)

B.薄膜的厚度

C.薄膜的折射率

D.鍍膜室內(nèi)的氣體成分

9.以下哪種光學(xué)薄膜主要用于抗反射？（）

A.高折射率薄膜

B.低折射率薄膜

C.偏振薄膜

D.干涉薄膜

10.關(guān)于光學(xué)薄膜的制備，以下哪個(gè)說(shuō)法正確？（）

A.蒸發(fā)鍍膜法的沉積速率與蒸發(fā)源的溫度成正比

B.離子束濺射法的沉積速率與離子源的溫度成正比

C.化學(xué)氣相沉積法的沉積速率與氣體流量成正比

D.分子束外延生長(zhǎng)法的沉積速率與外延溫度成正比

11.以下哪種光學(xué)薄膜具有導(dǎo)電性？（）

A.硅氧化物(SiO2)

B.鈦酸鍶(SrTiO3)

C.碲化鎘(CdTe)

D.硅(Si)

12.在光學(xué)薄膜制備中，以下哪個(gè)因素會(huì)影響薄膜的結(jié)晶性？（）

A.蒸發(fā)速度

B.基底溫度

C.蒸發(fā)源與基底的距離

D.鍍膜室內(nèi)的氣體壓力

13.以下哪個(gè)參數(shù)可以衡量光學(xué)薄膜的硬度？（）

A.折射率

B.透射率

C.硬度

D.附著強(qiáng)度

14.關(guān)于光學(xué)薄膜的制備，以下哪個(gè)說(shuō)法正確？（）

A.真空蒸發(fā)鍍膜法的優(yōu)點(diǎn)是制備溫度低，適用于多種材料

B.離子束濺射法的優(yōu)點(diǎn)是膜層致密，附著性好，但沉積速率慢

C.化學(xué)氣相沉積法的優(yōu)點(diǎn)是可以在室溫下進(jìn)行，但薄膜質(zhì)量較差

D.分子束外延生長(zhǎng)法的優(yōu)點(diǎn)是可以在較低溫度下生長(zhǎng)高質(zhì)量薄膜，但設(shè)備成本高

15.以下哪種光學(xué)薄膜主要用于濾光？（）

A.高折射率薄膜

B.低折射率薄膜

C.偏振薄膜

D.干涉濾光片

16.在光學(xué)薄膜制備中，以下哪個(gè)因素會(huì)影響薄膜的應(yīng)力分布？（）

A.薄膜厚度

B.基底材料的熱膨脹系數(shù)

C.制備過(guò)程中溫度的變化

D.鍍膜室內(nèi)的氣體成分

17.以下哪種方法可以用于制備光學(xué)薄膜的納米結(jié)構(gòu)？（）

A.真空蒸發(fā)鍍膜

B.離子束濺射

C.光刻技術(shù)

D.化學(xué)氣相沉積

18.以下哪種光學(xué)薄膜具有優(yōu)異的耐熱性？（）

A.鈦酸鍶(SrTiO3)

B.碲化鎘(CdTe)

C.鈮酸鋰(LiNbO3)

D.鎂氟化合物(MgF2)

19.關(guān)于光學(xué)薄膜的制備，以下哪個(gè)說(shuō)法正確？（）

A.蒸發(fā)鍍膜法不適用于制備多組分薄膜

B.離子束濺射法可以制備多組分薄膜，但沉積速率較慢

C.化學(xué)氣相沉積法可以制備多組分薄膜，且沉積速率較快

D.分子束外延生長(zhǎng)法不適用于制備多組分薄膜

20.以下哪種光學(xué)薄膜主要用于光學(xué)傳感器？（）

A.高折射率薄膜

B.低折射率薄膜

C.偏振薄膜

D.功能性納米結(jié)構(gòu)薄膜

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.光學(xué)薄膜按功能可以分為以下哪幾類？（）

A.反射膜

B.透射膜

C.干涉濾光片

D.光學(xué)傳感器

2.以下哪些因素會(huì)影響光學(xué)薄膜的性能？（）

A.薄膜的厚度

B.薄膜的折射率

C.薄膜的應(yīng)力

D.基底材料的性質(zhì)

3.常用的光學(xué)薄膜制備方法包括哪些？（）

A.真空蒸發(fā)鍍膜

B.離子束濺射

C.化學(xué)氣相沉積

D.激光燒蝕

4.以下哪些技術(shù)可以用于光學(xué)薄膜的表面改性？（）

A.等離子體處理

B.氨基酸功能化

C.鍍膜后的化學(xué)腐蝕

D.紫外光照射

5.光學(xué)薄膜在制備過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)哪些問(wèn)題？（）

A.膜層不均勻

B.應(yīng)力過(guò)大

C.表面缺陷

D.附著力差

6.以下哪些材料常用于制備抗反射膜？（）

A.硅氧化物(SiO2)

B.鎂氟化合物(MgF2)

C.硅(Si)

D.鈦酸鍶(SrTiO3)

7.以下哪些光學(xué)薄膜具有光學(xué)各向異性？（）

A.單軸晶體薄膜

B.雙軸晶體薄膜

C.塑料薄膜

D.金屬薄膜

8.以下哪些方法可以用于檢測(cè)光學(xué)薄膜的結(jié)構(gòu)？（）

A.X射線衍射

B.掃描電子顯微鏡

C.透射電子顯微鏡

D.傅立葉變換紅外光譜

9.以下哪些因素會(huì)影響光學(xué)薄膜的耐久性？（）

A.薄膜的化學(xué)穩(wěn)定性

B.薄膜的物理結(jié)構(gòu)

C.薄膜與基底的附著強(qiáng)度

D.薄膜的環(huán)境適應(yīng)性

10.以下哪些光學(xué)薄膜可以用于太陽(yáng)能電池？（）

A.反射膜

B.透射膜

C.陷光膜

D.抗反射膜

11.以下哪些技術(shù)可以用于制備大面積的光學(xué)薄膜？（）

A.真空鍍膜

B.滾筒鍍膜

C.磁控濺射

D.分子束外延

12.以下哪些光學(xué)薄膜可以用于光波導(dǎo)？（）

A.硅(Si)

B.硅氧化物(SiO2)

C.鈮酸鋰(LiNbO3)

D.碲化鎘(CdTe)

13.以下哪些因素會(huì)影響光學(xué)薄膜的光學(xué)性能？（）

A.薄膜的微觀結(jié)構(gòu)

B.薄膜的表面粗糙度

C.薄膜的成分

D.薄膜的制備工藝

14.以下哪些方法可以用于控制光學(xué)薄膜的厚度？（）

A.控制蒸發(fā)速率

B.控制濺射功率

C.控制氣體流量

D.使用厚度監(jiān)控器

15.以下哪些光學(xué)薄膜可以用于顯示技術(shù)？（）

A.偏振膜

B.相位延遲膜

C.配向膜

D.發(fā)光膜

16.以下哪些光學(xué)薄膜具有非線性光學(xué)特性？（）

A.鈮酸鋰(LiNbO3)

B.硅酸鹽薄膜

C.有機(jī)聚合物薄膜

D.碲化鎘(CdTe)

17.以下哪些制備方法可以用于光學(xué)薄膜的低溫制備？（）

A.真空蒸發(fā)鍍膜

B.離子束濺射

C.化學(xué)氣相沉積

D.溶液加工

18.以下哪些光學(xué)薄膜可以用于激光技術(shù)？（）

A.反射膜

B.增透膜

C.高反射膜

D.激光損傷閾值膜

19.以下哪些因素會(huì)影響光學(xué)薄膜的機(jī)械性能？（）

A.薄膜的彈性模量

B.薄膜的硬度

C.薄膜與基底的粘接強(qiáng)度

D.薄膜的耐磨損性

20.以下哪些光學(xué)薄膜可以用于光纖通信？（）

A.光隔離膜

B.光調(diào)制膜

C.光放大膜

D.光開(kāi)關(guān)膜

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.光學(xué)薄膜的折射率是衡量其光學(xué)性能的重要參數(shù)，一般情況下，光學(xué)薄膜的折射率__________。（）

2.在光學(xué)薄膜制備中，為了提高薄膜與基底的附著力，常常采用__________方法對(duì)基底進(jìn)行預(yù)處理。（）

3.光學(xué)干涉濾光片利用的是薄膜的__________效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇透過(guò)。（）

4.陷光膜是一種特殊的光學(xué)薄膜，主要用于提高太陽(yáng)能電池的__________效率。（）

5.分子束外延（MBE）是一種能夠在__________條件下生長(zhǎng)高質(zhì)量薄膜的技術(shù)。（）

6.在光學(xué)薄膜的制備過(guò)程中，為了防止薄膜內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，需要控制好__________和__________的匹配程度。（）

7.光學(xué)傳感器中常用的光學(xué)薄膜材料是__________，因其具有良好的電光特性。（）

8.透射電子顯微鏡（TEM）是一種能夠觀察光學(xué)薄膜__________結(jié)構(gòu)的分析工具。（）

9.光學(xué)薄膜的耐久性測(cè)試通常包括對(duì)其進(jìn)行的__________和__________測(cè)試。（）

10.激光損傷閾值是評(píng)價(jià)光學(xué)薄膜在強(qiáng)激光照射下__________能力的一個(gè)指標(biāo)。（）

四、判斷題（本題共10小題，每題1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.光學(xué)薄膜的厚度通常要求控制在納米級(jí)別。（）

2.真空蒸發(fā)鍍膜法適用于所有類型的光學(xué)薄膜制備。（）

3.在光學(xué)薄膜制備中，基底的溫度對(duì)薄膜的結(jié)晶性有重要影響。（）

4.透射率的高低可以直接反映光學(xué)薄膜的光學(xué)性能優(yōu)劣。（）

5.光學(xué)薄膜的制備過(guò)程中，沉積速率越快，薄膜的質(zhì)量越好。（）

6.光學(xué)傳感器使用的薄膜材料必須具有良好的熱穩(wěn)定性。（）

7.偏振薄膜是通過(guò)改變薄膜的折射率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（）

8.離子束濺射法比真空蒸發(fā)鍍膜法更容易產(chǎn)生薄膜的內(nèi)部應(yīng)力。（）

9.光學(xué)薄膜的制備可以在常溫下進(jìn)行，不需要額外的加熱設(shè)備。（）

10.在所有光學(xué)薄膜中，高折射率薄膜的應(yīng)用最為廣泛。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題10分，共40分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述光學(xué)薄膜的制備過(guò)程中，如何控制薄膜的厚度均勻性，并說(shuō)明影響厚度均勻性的主要因素。

（答題區(qū)域）

2.描述光學(xué)薄膜的應(yīng)力產(chǎn)生原因及其對(duì)薄膜性能的影響，并提出減少薄膜應(yīng)力的方法。

（答題區(qū)域）

3.請(qǐng)闡述離子束濺射法制備光學(xué)薄膜的原理，并分析其相較于真空蒸發(fā)鍍膜法的優(yōu)勢(shì)。

（答題區(qū)域）

4.請(qǐng)列舉三種光學(xué)薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域，并分別說(shuō)明這些領(lǐng)域中所用光學(xué)薄膜的主要功能。

（答題區(qū)域）

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.D

2.C

3.C

4.B

5.A

6.D

7.C

8.A

9.D

10.A

11.C

12.B

13.C

14.B

15.D

16.C

17.D

18.A

19.C

20.D

二、多選題

1.ABCD

2.ABCD

3.ABCD

4.ABC

5.ABCD

6.AB

7.AB

8.ABC

9.ABCD

10.CD

11.ABC

12.ABC

13.ABCD

14.ABC

15.ABC

16.ACD

17.BCD

18.ABCD

19.ABCD

20.ABC

三、填空題

1.介于1到2之間

2.清洗/等離子體處理

3.干涉

4.光電轉(zhuǎn)換

5.低溫

6.材料的熱膨脹系數(shù)/制備工藝

7.鈮酸鋰(LiNbO3)

8.微觀

9.耐環(huán)境/耐久性

10.抗激光損傷

四、判斷題

1.√

2.×

3.√

4.×

5.×

6.√

7.×

8.√

9.×

10.×

五、主觀題（參考）

1.控制薄膜厚度均勻性可以通過(guò)調(diào)節(jié)蒸發(fā)速率、濺射