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:6680
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 \e& ?Y`  
9 Uha2o  
NunV8atn:  
目录 yiV G ]s  
第一篇 薄膜元学基本理抢 <S1??  
第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 7\A4vUI3  
1.1 麦克斯韦方程 1 %K[daXw6E8  
1.2 平面电磁波 6 U4>O\sU  
1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 X^}A*4j  
1.2.2 理想介质中的平面波解 7 Hm%g_Mt  
1.2.3 吸收介质中的平面波解 8  i"vawxm  
1.3 平均电磁能流密度光强 9 Q}kfM^i  
1.4 电磁波谱、光谱 10 (1CJw:  
习题 12 vUNisVA  
参考文献 12 1O |V=K  
第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 N.Dhu~V  
2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 lT.zNhz:d9  
2.1.1 S波反射与透射 14 wGvhB%8K  
2.1.2 P波反射与透射 16 %*lp< D  
2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 )kYOHS  
2.2.1 S 波反射与透射 18 NbtGlSs8  
2.2.2 P 波反射与透射 20 ?O??cjiA@  
2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 Bv $UFTz  
2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 6vto++  
2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 aD9rp V  
2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 =SAV|  
2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 YOyp|%!  
2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 J$Fnm\  
2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 f~ =r*&U  
2.5.1 全反射与倏逝波 36 Vtb1[cnna  
2.5.2 全透射 37 Yi(1^'Bi  
2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 uWjN2#&,  
2.6 反射率和透射率 39 a2`%gh W3  
2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 ju|]Qlek  
2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 hN   
2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 g5+7p@'fV  
习题 44 }aF  
参考文献 44 w(U:U-MNe  
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 oFCgu{\kt  
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 mdW~~-@H  
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 f'X9HU{Cz  
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 }#1/fok  
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 e_.Gw"/Yl  
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 x5h~G  
3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 mM_ k ^4:  
3.4.1 一阶近似 62 R_ ZK0ar  
3.4.2 二阶近似 63 J0Z7 l  
3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 +D&Pp0xe  
3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 k GHQ`h  
3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 0|c}p([~  
3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 :>+\17tx  
3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 OGOND,/R?/  
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 Fh8lmOL;?  
3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 t~``md4  
习题 79 a0=WfeT  
参考文献 79 =-"c*^$]  
第4章 膜系设计图示法 81 H1/?+N}(  
4.1 矢量法 81 AY,].Zg[  
4.2 导纳图解法 87 v6GPS1:a  
4.2.1 单一等效界面等反射率导纳圆图和等相位导纳圆图 87 s58 C2  
4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 h6~$/`&]b  
4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 l +*&:Q/  
4.3 金属膜导纳圆图 97 I_1e?\  
4.4 膜系层间电场分布 99 9QQyl\  
习题 100 gw36Ec<M  
参考文献 101 +Q$h ]^>~  
第二篇 光学等膜分类反应用 Lfog {Vzs  
第5章 增透膜 102 83%)/_&  
5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 c(#;_Ve2P  
5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 En{`@JsM  
5.3 透射滤光片组合透射率 106 8[vc?+>&  
5.4 均匀介质增透膜 107 T*g:# ^4  
5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 ziPR>iz-  
5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 ryB}b1`D  
5.5 非均匀介质增透膜 113 t>=fTkB  
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 ^XbU~3(  
5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 WHXj8*]6  
习题 118 R^?/' dr  
参考文献 118 I[)%,jd  
第6章 高反射膜 120 (T`E!A0I\?  
6.1 反射镜组合的反射率 120 7X@mSXis  
6.2 周期多层膜系的反射率 121 J'$>Gk]  
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 V|(H|9  
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 1`ayc|9BR  
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 hGpv2>M  
6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 i&{DOI%w  
6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 }=c85f~i  
6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 ,eTU/Q>{,&  
6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 4R18A=X  
6.8 金属反射镜 134 lOtDqb&  
6.8.1 常用金属反射镜 134 8Z(Mvq]f&  
6.8.2 金属一介质反射镜 136 ^0/j0]O  
6.9 影响反射特性的因素 137 u\C lP#  
6.10 高反射镜应用实例 143  }Y;K~J  
6.10.1 激光高反射镜 143 ,^uEYT}j  
6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 J0@X<Lt U  
6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 (1#J%  
习题 146 =Xo =Qcr  
参考文献 146 Hy^N!rBxfO  
第7章 带通滤光片 149 e)(wss+d7P  
7.1 带通滤光片的特性描述 149 j KoG7HH  
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 Mnscb  
7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 Z'\h  
7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 3f,hw5R  
7.3.2 膜系透射定理 153 Ymg|4 %O@  
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 abyo4i5T  
7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 b:TLV`>/&  
7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 NxsBX :XDn  
7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 Fvbh\m ~  
7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 FY#C.mL  
7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 hpD!2 K3>  
7.4.3 诱导带通滤光片 174 oC0qG[yp9S  
7.5 超窄带带通滤光片 183 K1M%!JKh)x  
7.6 宽带带通滤光片 185 m)'=G%y  
7.7 带通滤光片的角特性 186 C$XU%5qi  
7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 :gWu9Y|{  
7.9 多通道窄带带通滤光片 192 ZZzMO6US0  
习题 193 ?gt l)q  
参考文献 193 VgZsB$Ori  
第8章 截止滤光片 196 9,:l8  
8.1 截止滤光片的特性描述 196 a6)BqlJ  
8.2 吸收型截止滤光片 197 huh6t !  
8.3 干涉型截止滤光片 198 4\8+9b\9"  
8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 %[ Z \S0C  
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 m8d!< h  
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 c7x~{V8  
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 {Tq_7,8  
8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 RAgg:3^  
8.3.6 截止带的展宽 210 Ch <[l8;K  
8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 I 8`VNA&b  
8.4 金属介质膜截止滤光片 218 "Q@ronP(~  
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 ~j}cyHg  
习题 221 $5aV:Z3P  
参考文献 221 MOQ*]fV:  
第9章 带阻滤光片 223 mwHB(7YS,  
9.1 带阻滤光片的特性描述 223 OEA&~4&{7  
9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 f!Y?S  
9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 N8F~8lTi  
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 r!_-"~`7E  
9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 ?PeJlpYzV  
9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 RO+GK`J  
9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 tkeoNuAM  
9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 EE&K0<?T|:  
9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 [1g8*j~L  
9.4.2 正弦周期折射率带阻滤光片设计的傅里叶变换方法 234 x<tb  
习题 241 gc_:%ki  
参考文献 241 mqD}BOif  
第10章 分光镜 243 :}'=`wa  
10.1 中性分光镜 243 QwW&\h[8?  
10.1.1 金属膜中性分光 244 j4gF;-m<  
10.1.2 介质膜中性分光 245 h \fjBDU^  
10.1.3 金属介质膜中性分光 247 Xix L  R  
10.2 双色分光镜 249 I0D(F i  
10.3 偏振分光 254 cOmw?kA*G  
10.3.1 偏振特性的描述 254 [kVS O  
10.3.2 平板偏振分光镜 255 #xsE3Wj-X  
10.3.3 棱镜偏振分光 258 (y=C_wvqZ  
10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 k+# %DK  
10.4 消偏振分光 262 :C(=&g<]D  
10.4.1 偏振分离的描述 263 !#], hok8X  
10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 W#9BNKL  
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 w1Nm&}V  
10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 2J7:\pR^  
10.5 分光中的消色差问题 280 (5$!MUS~9  
习题 281 }"nItcp.1  
参考文献 282 o5Dk:Bw  
第二篇 薄膜扶术基础 1OGx>J6  
第11章 薄膜制备技术 283 B nFwlw  
11.1 真空技术简介 283 <Th6r.#?  
11.1.1 真空的基本知识 283 'F+C4QAq  
11.1.2 真空的获得 284 *>Ns_su7W  
11.1.3 真空的测量 286 |kyX3~  
11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 K0u|U`   
11.2.1 蒸镀法 289 (!ux+K  
11.2.2 溅射法 300 C.WX.Je  
11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 (ZS}G8  
11.3.1 化学气相沉积的原理 307 =6j&4p `  
11.3.2 常压化学气相沉积 308 nD_GL  
11.3.3 低压化学气相沉积 308 %|s; C  
11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 ;,hwZZA  
11.3.5 光化学气相沉积 310 >nJ\BPx  
11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 "M<8UE\n  
11.3.7 原子层沉积 312 Y>dF5&(kb  
11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 I:=S 0&%)  
11.4.1 化学镀 313 Gj1&tjK  
11.4.2 阳极氧化法 314 =mO vs  
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 bg!/%[ {M  
11.4.4 电镀 315 !8TlD-ZT/  
11.4.5 LB 膜制备技术 315 []\+k31D  
11.5 光刻蚀 316 Cz9xZA{[M  
11.5.1 光刻工艺 316 .iYJr;9`d  
11.5.2 光刻胶 317 +KF^Z$I  
11.5.3 掩模 318 ` )/vq-9  
11.5.4 曝光 318 ~Q Oe##  
11.5.5 刻蚀方法 318 qz"}g/;?  
11.5.6 无掩模刻蚀 321 DHy q^pJ  
11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 -"R2  
习题 323 ?fQ'^agq  
参考文献 324 TtJH7  
第12章 光学薄膜检测技术 326 Q0)#8Rcm  
12.1 光谱分析技术基础 326 GF"hx`zyJ  
12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 =Z{O<xw'  
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 [meO[otb  
12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 WO7z  
12.2.1 透射率测量 333 )~GmU9f  
12.2.2 反射率测量 334 J-[,KME_^  
12.3 薄膜吸收和散射测量 338 s%vis{2  
12.3.1 吸收测量 338 gI&#o@Pm  
12.3.2 散射测量 342 jrCfWa}z  
12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 y|jl[pyg)  
12.4 光学薄膜常数测量 347 %p Ynnfr  
12.4.1 光度法 348 NyaQI<5D  
12.4.2 全反射衰减法 354 6gkV*|U,e  
12.4.3 椭圆偏振法 357 $r^GE  
12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 k6;?)~.  
12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 b}2ED9HG\  
12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 ~Sdb_EZ  
12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 `A,-@`p  
12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 hE &xE;  
12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 aJSO4W)P  
12.6.1 薄膜微结构 368 3Lfqdqj  
12.6.2 薄膜微结构检测 371 }cM}Oavh  
12.6.3 雕塑薄膜 372 ~b(i&DVK  
12.6.4 薄膜化学成分检测 373 9-sw!tKx  
12.7 薄膜非光学特性测量 375 @hl.lq  
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关键词: 薄膜光学
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