薄膜光学与薄膜技术基础(曹建章 著)

发布:cyqdesign 2019-06-04 10:01 阅读:6601
薄膜光学与薄膜技术基础》是作者多年来从事薄膜光学与薄膜技术课程教学研究成果的总结。《薄膜光学与薄膜技术基础》共分三篇13章:第一篇分为4章,讲述薄膜光学基本理论,内容包括各向同性均匀和非均匀、各向异性均匀和非均匀、吸收和导电层状介质薄膜反射和透射特性计算;第二篇分为6章,分类讲述增透膜、高反射膜、带通滤光片、截止滤光片、带阻滤光片和分光镜的膜系构成、特性描述及其应用;第三篇分为3章,比较全面地介绍了物理气相沉积、化学气相沉积和液相沉积薄膜制备方法原理、光学薄膜检测技术,以及一些金属薄膜、半导体薄膜和介质薄膜制备实例。鉴于薄膜光学与薄膜技术的飞速发展,《薄膜光学与薄膜技术基础》在取材的深度和广度上充分考虑到现代前沿科学领域的知识内容。 s"~3.J  
p:zRgwcn  
5;X r0f  
目录 X16vvsjw5  
第一篇 薄膜元学基本理抢 b6! 7 j  
第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 C#TP1~6  
1.1 麦克斯韦方程 1 t!\B6!Fo  
1.2 平面电磁波 6 `r]C%Y4?  
1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 k [iT']  
1.2.2 理想介质中的平面波解 7 R(f6uO!m  
1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 elz0t<V  
1.3 平均电磁能流密度光强 9 \)i,`bz  
1.4 电磁波谱、光谱 10 kD}vK+  
习题 12 `(M0I!t  
参考文献 12 ,olP}  
第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 '7 t:.88  
2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 `_SV1|=="8  
2.1.1 S波反射与透射 14 dP?QPky{9  
2.1.2 P波反射与透射 16 vZ1?4hG  
2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 $|t={s34  
2.2.1 S 波反射与透射 18 :,V&P_  
2.2.2 P 波反射与透射 20 EMzJyGt7  
2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 nP_)PDTFp  
2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 $f=6>Kn|^]  
2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 zEt!Pug  
2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 VIg6'  
2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 3)y=}jw  
2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 /[A#iTe  
2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36  54#P  
2.5.1 全反射与倏逝波 36 c7D{^$L9 v  
2.5.2 全透射 37 h@dy}Id  
2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 JCci*F#r  
2.6 反射率和透射率 39 G5ShheZd  
2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 EHK+qrym  
2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 4 %V9  
2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 g(i8HU*{q  
习题 44 ]3~ u @6  
参考文献 44 xnHB <xrE}  
第3章 平面光波在平界面层状介质薄膜中的反射与透射 45 mbns%%GJU  
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 5A+@xhRf  
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 L{oG'aK4  
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 <H$!OPV  
3.3.1 平面分界面多层均匀介质薄膜反射系数和透射系数计算的矩阵方法 53 &+3RsIl W  
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55  U4qk<!  
3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 gwr?(:?  
3.4.1 一阶近似 62 Zv(6VVj  
3.4.2 二阶近似 63 c Qe3  
3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 ^SK!? M  
3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 jVh:Bw  
3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 z[@i=avPG  
3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 F\^\,hy  
3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 L1f=90  
3.5.5 非均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的数值解 74 BkP4.XRI  
3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 nu Vux5:  
习题 79 #8~ygEa}  
参考文献 79 iNc!z A4  
第4章 膜系设计图示法 81 8`6G_:&X  
4.1 矢量法 81 5H 1N]v+  
4.2 导纳图解法 87 @$iZ9x6t  
4.2.1 单一等效界面等反射率导纳圆图和等相位导纳圆图 87 m&s>Sn+  
4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 P-<1vfThH  
4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 6)BPDfU,  
4.3 金属膜导纳圆图 97 aKE`nA0\B  
4.4 膜系层间电场分布 99 C_JO:$\rE  
习题 100 R x(yn  
参考文献 101 ;WAa4r>  
第二篇 光学等膜分类反应用 Q @[gj:w  
第5章 增透膜 102 zszmG^W{  
5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102  e<(6x[_  
5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 : dNJ2&kJ  
5.3 透射滤光片组合透射率 106 :@a0h  
5.4 均匀介质增透膜 107 R+_!FnOJ  
5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 bZr,jLEf  
5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 n_:EWm$\  
5.5 非均匀介质增透膜 113 v+}${h9  
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 G"tlJ7$myQ  
5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 S^ D7}  
习题 118 *}T|T%L4)  
参考文献 118 v??$z#1F3  
第6章 高反射膜 120 ' sNiJ>  
6.1 反射镜组合的反射率 120 Sk)lT^by  
6.2 周期多层膜系的反射率 121 }!?RB v'W  
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121  D[}^G5  
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 y0ObcP.MA  
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 l}r9kS  
6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 ~mwIr  
6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 8!HB$vdw7  
6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 7 \[fjCg\w  
6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 -Sn'${2  
6.8 金属反射镜 134 TI\xCIH  
6.8.1 常用金属反射镜 134 MT:VQ>f C  
6.8.2 金属一介质反射镜 136 OZd (~E  
6.9 影响反射特性的因素 137 gFrNk Uqp  
6.10 高反射镜应用实例 143 >]&Ow9-  
6.10.1 激光高反射镜 143 bC~I}^i\  
6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 t%J1(H  
6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 Lis>Qr  
习题 146 bo(w$& VW  
参考文献 146 TI t\  
第7章 带通滤光片 149 M] +.xo+A  
7.1 带通滤光片的特性描述 149 vU5}E\Ny  
7.2 带通滤光片的基本构型一一法布里一咱罗干涉仪及其变形 150 ;<thEWH;Y  
7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 wW/q#kc  
7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 }S3  oX$  
7.3.2 膜系透射定理 153 F3]VSI6^E,  
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 "^!y>]j#A  
7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 p Pag@L  
7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 k`A39ln7wu  
7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 (x?Tjyzw  
7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 (vX< B h  
7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 2ZEGE+0  
7.4.3 诱导带通滤光片 174 |$e'y x6j  
7.5 超窄带带通滤光片 183 jWV}U a  
7.6 宽带带通滤光片 185 -ucgET`  
7.7 带通滤光片的角特性 186 UV0[S8A  
7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 EU>`$M&w-  
7.9 多通道窄带带通滤光片 192 +4 Pes  
习题 193 >KvK'Mus/  
参考文献 193 y Vm>Pj6  
第8章 截止滤光片 196 -{8K/!  
8.1 截止滤光片的特性描述 196 XPD1HN!,LT  
8.2 吸收型截止滤光片 197 EApbaS}Up  
8.3 干涉型截止滤光片 198 {j;` wN  
8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 v3FdlE  
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 ^G(Ee+PN@  
8.3.3 [(0.5H)L(0.5H)]和[ (0.5L) H(0.5L)]类型对称膜系的光学等效导纳和等效相位 201 OG$v"Yf~  
8.3.4 [(0.5H)L(0.5H)Jm 和[(0.5L) H(0.5L)]m类型周期对称膜系的透射率 203 qk3|fW/-  
8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 9=3DYCk/  
8.3.6 截止带的展宽 210 %D8.uGsh  
8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 Ox&G  [  
8.4 金属介质膜截止滤光片 218 i%i />;DF  
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 .|5$yGEF_+  
习题 221 >:> W=  
参考文献 221 VN`fZ5*d~  
第9章 带阻滤光片 223 H,5]w\R6\  
9.1 带阻滤光片的特性描述 223 `]XI Q\ *  
9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 X<Z(,B  
9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 )RvX}y-  
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 X?wZ7*'1  
9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 l v hJ  
9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 1' v!~*af  
9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 z\A ),;  
9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 ~IjID  
9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 \`xlD&F@U  
9.4.2 正弦周期折射率带阻滤光片设计的傅里叶变换方法 234 b=_k)h+l  
习题 241 5B4/2q=  
参考文献 241 ^bfZd  
第10章 分光镜 243 vr'cR2  
10.1 中性分光镜 243 VZI!rFac  
10.1.1 金属膜中性分光 244 J-,ocO  
10.1.2 介质膜中性分光 245 oD9n5/ozo  
10.1.3 金属介质膜中性分光 247 c>{QTI:]  
10.2 双色分光镜 249 t4G$#~  
10.3 偏振分光 254 y^}u L|=  
10.3.1 偏振特性的描述 254 *wj5(B<y  
10.3.2 平板偏振分光镜 255 ktx| c19  
10.3.3 棱镜偏振分光 258 <?5|(Q"@:  
10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 HOFxOBV  
10.4 消偏振分光 262 }UB@FRPF  
10.4.1 偏振分离的描述 263 kVs YB  
10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 O.ce=E  
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 2wIJ;rh  
10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 `HkNO@N[  
10.5 分光中的消色差问题 280 yG/!K uA  
习题 281 B6k<#-HAT  
参考文献 282 ]4en |Aq  
第二篇 薄膜扶术基础 aE 9Y |6  
第11章 薄膜制备技术 283 3dj|jw5  
11.1 真空技术简介 283 YnU)f@b#  
11.1.1 真空的基本知识 283 ,:A;4  
11.1.2 真空的获得 284 |oXd4  
11.1.3 真空的测量 286 ][v]Nk  
11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 y"q>}5  
11.2.1 蒸镀法 289 vBl:&99[/  
11.2.2 溅射法 300 60u_,@rV  
11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 7\,9Gcv1  
11.3.1 化学气相沉积的原理 307 [%N?D#;  
11.3.2 常压化学气相沉积 308 ,_RNZ sa;&  
11.3.3 低压化学气相沉积 308 ?V^7`3F  
11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 T TN!$?G3  
11.3.5 光化学气相沉积 310 rFQWgWD  
11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 uoI7' :Nv  
11.3.7 原子层沉积 312 @|vH5Pi  
11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 uI/ wR!  
11.4.1 化学镀 313 "O4A&PJD  
11.4.2 阳极氧化法 314 ?}4,s7PR  
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 KRC"3Qt  
11.4.4 电镀 315 nwUz}em?O  
11.4.5 LB 膜制备技术 315 ZDW=>}~_y  
11.5 光刻蚀 316 IUFc_uL@\  
11.5.1 光刻工艺 316 qGV_oa74  
11.5.2 光刻胶 317 <SI|)M,, 3  
11.5.3 掩模 318 ^F+7<$ 2  
11.5.4 曝光 318 KZw~Ch}b9  
11.5.5 刻蚀方法 318 KddCR&  
11.5.6 无掩模刻蚀 321 "U-jZ5o"  
11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 yEI@^8]s  
习题 323 Ct w<-'  
参考文献 324 '6 F-%  
第12章 光学薄膜检测技术 326 }Ze*/ p-  
12.1 光谱分析技术基础 326 -9i7Ja  
12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 :]@c%~~!&  
12.1.2 紫外一可见光分光光度计和傅里叶变换红外光谱仪 330 Q7$o&N{  
12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 $}gM JG  
12.2.1 透射率测量 333 aIV / c  
12.2.2 反射率测量 334 _y^r==  
12.3 薄膜吸收和散射测量 338  Qw}1q!89  
12.3.1 吸收测量 338 T"_'sSI>tF  
12.3.2 散射测量 342 , ,{UGe 3  
12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 Ww2@!ng  
12.4 光学薄膜常数测量 347 Z_\p8@3aH  
12.4.1 光度法 348 a,c!#iyl3  
12.4.2 全反射衰减法 354 F+V!p4G  
12.4.3 椭圆偏振法 357 pi?MAE*f  
12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 xf]K  
12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 +1!iwmch>  
12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 i.vH$  
12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362  S=(O6+U  
12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 00QJ596  
12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 ]]O( IC  
12.6.1 薄膜微结构 368 k||t<&`Ze  
12.6.2 薄膜微结构检测 371 +nDy b  
12.6.3 雕塑薄膜 372 vt|R)[,  
12.6.4 薄膜化学成分检测 373 qq| 5[I.?  
12.7 薄膜非光学特性测量 375 MIrx,d  
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关键词: 薄膜光学
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