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:6604
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。 ~}4o=O(  
+[r%y,k  
i{VjSWq  
目录 "zw?AC6  
第一篇 薄膜元学基本理抢 %_1~z[Dv  
第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 Wuosr3P  
1.1 麦克斯韦方程 1 6mEW*qp2F  
1.2 平面电磁波 6  | qHWM  
1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 5v~Y>  
1.2.2 理想介质中的平面波解 7 rK~362|mo  
1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 #rV=!j||  
1.3 平均电磁能流密度光强 9 xn@?CP`-y  
1.4 电磁波谱、光谱 10 CBSJY&:K  
习题 12 % @Ks<"9  
参考文献 12 .,,?[TI  
第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 +M@G 8l  
2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 5]; 8  
2.1.1 S波反射与透射 14 N>Y`>5  
2.1.2 P波反射与透射 16 F4 Ft~:a  
2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 g$dL5N7  
2.2.1 S 波反射与透射 18 l4F4o6:]n  
2.2.2 P 波反射与透射 20 ]Nt97eD)  
2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 ]-%ZN+  
2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 j Xi<ZJ  
2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 ;y6Jo  
2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 A i9*w?C  
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 I2j;9Qcz  
2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 ) 0AE*S  
2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 AXPUJ?V  
2.5.1 全反射与倏逝波 36 9qXHdpb#g"  
2.5.2 全透射 37 r'&9'rir2  
2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 um#;S;  
2.6 反射率和透射率 39 "XC6 l4Z  
2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 K^{`8E&A  
2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 S;ulJ*qv  
2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 OM!ES%c,  
习题 44 %/etoK  
参考文献 44 tt J,rM  
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 7R) )(-  
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 mSw OP  
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 Oku4EJFJ  
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 $o]zNW;X  
3.3.1 平面分界面多层均匀介质薄膜反射系数和透射系数计算的矩阵方法 53 f[.hN  
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 ?]9uHrdsN}  
3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 5\=9&{WjND  
3.4.1 一阶近似 62 h%=b"x  
3.4.2 二阶近似 63  N%r}0  
3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 lBG* P>;  
3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 }lpcbm  
3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 ~O1*]  
3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 #(aROTV5a  
3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 i6`8yw  
3.5.5 非均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的数值解 74 "mPa >`?  
3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 sWavxh8A  
习题 79 1v2wP2]|;  
参考文献 79 t_]UseP$RF  
第4章 膜系设计图示法 81 m\Tq0cT$  
4.1 矢量法 81 8!UZ..  
4.2 导纳图解法 87 )&dhE^ O  
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 G~B V^  
4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 ( ?/0$DB  
4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 huKz["]z[  
4.3 金属膜导纳圆图 97 Plq [Ml9  
4.4 膜系层间电场分布 99 =r-Wy.a@  
习题 100 '|XP}V0I  
参考文献 101 ,s)~Y p?<  
第二篇 光学等膜分类反应用 \o % ES  
第5章 增透膜 102 :>3&"T.  
5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 _)_XO92~  
5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 3@"VS_;?  
5.3 透射滤光片组合透射率 106 )<^ ~${$U  
5.4 均匀介质增透膜 107 X!2|_  
5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 <BU|?T6~  
5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 $s]@%6 f  
5.5 非均匀介质增透膜 113 +] 5a(/m.~  
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 "5y^s!/  
5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 Bp/8 >E O`  
习题 118 R3@iN &  
参考文献 118 teB {GR  
第6章 高反射膜 120 ^_=0.:QaW  
6.1 反射镜组合的反射率 120 s lI)"+6  
6.2 周期多层膜系的反射率 121 ,@!d%rL:4]  
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 wcL0#[)  
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 \!^o<$s.G  
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 F 5JgR-P  
6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 { a_L /"7  
6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 ncA2en?  
6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 4xYo2X,B  
6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 V3+%KkN  
6.8 金属反射镜 134 ]_pL79y  
6.8.1 常用金属反射镜 134 3)-#yOr  
6.8.2 金属一介质反射镜 136 ttKfZ0  
6.9 影响反射特性的因素 137 R|M:6]}   
6.10 高反射镜应用实例 143 (qG$u&  
6.10.1 激光高反射镜 143 0Gs]>B4r/  
6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 ;8v5 qz  
6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 Wm,,OioK  
习题 146 Cn<kl^!Q-  
参考文献 146 k^]~NP  
第7章 带通滤光片 149 jl@8pO$  
7.1 带通滤光片的特性描述 149 z?aD Oh  
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 }*t~&l0  
7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 zKutx6=aj  
7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 ={Hbx> p  
7.3.2 膜系透射定理 153 Mzd}9x$'J  
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 *,pqpD>  
7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 `2oi~^.  
7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 ?l(hS\N,  
7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 B::?  
7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 +W1rm$Q  
7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 &Xav$6+Z1J  
7.4.3 诱导带通滤光片 174 TGLXvP& \  
7.5 超窄带带通滤光片 183 W{h7+X]Y  
7.6 宽带带通滤光片 185 DNy)\+[  
7.7 带通滤光片的角特性 186 FN R& :  
7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 O`=Uq0Vv  
7.9 多通道窄带带通滤光片 192 vKt_z@{{L  
习题 193 %Fv)$ :b  
参考文献 193 E*l"uV  
第8章 截止滤光片 196 6p@ts`#  
8.1 截止滤光片的特性描述 196 88K*d8m  
8.2 吸收型截止滤光片 197 g;h&Xkp  
8.3 干涉型截止滤光片 198 J\*d4I<(Rt  
8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 uprQy<I@  
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 z|2liQrf+  
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 ;gyE5n-{  
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 fjFy$NX&>  
8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 5-*]PAC  
8.3.6 截止带的展宽 210 "mf;k^sqS  
8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 ;'p'8lts  
8.4 金属介质膜截止滤光片 218 7`}z7nk  
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 +\%zy=  
习题 221 TG9)x|!  
参考文献 221 LcXMOT)s  
第9章 带阻滤光片 223 #O WSy'Qnt  
9.1 带阻滤光片的特性描述 223 nM`)`!/  
9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 (AYD @  
9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 ht |r+v-  
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 B (falmXJ  
9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 +*V; f,  
9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 ob{pQx7  
9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 ) YFs  
9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 hqPn~Tq  
9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 I,eyL$x  
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 U6Ak"  
习题 241 y#+o*(=fRE  
参考文献 241 g8Z14'Ke  
第10章 分光镜 243 (=j!P*  
10.1 中性分光镜 243 p2G8 Qls  
10.1.1 金属膜中性分光 244 >gl.(b25C  
10.1.2 介质膜中性分光 245 L ~w=O!  
10.1.3 金属介质膜中性分光 247 SOmn2 }   
10.2 双色分光镜 249 tOw 0(-:iq  
10.3 偏振分光 254  B]7jg9/  
10.3.1 偏振特性的描述 254 5WT\0]RUa  
10.3.2 平板偏振分光镜 255 2#3R]zIO  
10.3.3 棱镜偏振分光 258 L|LTsRIq  
10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 "tM/`:Qp  
10.4 消偏振分光 262 }Kt?0  
10.4.1 偏振分离的描述 263 Kcl$|T  
10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 N+5 ^h(~  
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 16|S 0 )  
10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 nY)Pxahm7  
10.5 分光中的消色差问题 280 iC-ABOOu{l  
习题 281 L])w-  
参考文献 282 t5h_Q92N  
第二篇 薄膜扶术基础 fXe-U='  
第11章 薄膜制备技术 283 W1 Qc1T8  
11.1 真空技术简介 283 ItADO'M  
11.1.1 真空的基本知识 283 $8k_M   
11.1.2 真空的获得 284 T;@>O^  
11.1.3 真空的测量 286 Wi^rnr'S s  
11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 s~ A8/YoU}  
11.2.1 蒸镀法 289 |@.<} /  
11.2.2 溅射法 300 $0T"YC%  
11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 &F_rg,q&_  
11.3.1 化学气相沉积的原理 307 7-I>5 3@  
11.3.2 常压化学气相沉积 308 I})t  
11.3.3 低压化学气相沉积 308 ,rQ)TT  
11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 z :v, Vu  
11.3.5 光化学气相沉积 310 vv/,Rgv  
11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 p^P y,  
11.3.7 原子层沉积 312 5Q`n6x|  
11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 ?(yFwR,(  
11.4.1 化学镀 313 |+-i'N9  
11.4.2 阳极氧化法 314 D 'cY7P  
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 ; ,jLtl  
11.4.4 电镀 315 y PYJc  
11.4.5 LB 膜制备技术 315 D^55:\4(  
11.5 光刻蚀 316 v&2@<I>  
11.5.1 光刻工艺 316 DA`sm  
11.5.2 光刻胶 317 1Uk~m  
11.5.3 掩模 318 yB%)D0  
11.5.4 曝光 318 +wozjjc  
11.5.5 刻蚀方法 318 c8tC3CrKp=  
11.5.6 无掩模刻蚀 321 ]fo^43rn{  
11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 BWdc^  
习题 323 ><Z3<7K9  
参考文献 324 ,$zlw\  
第12章 光学薄膜检测技术 326 m\M+pjz  
12.1 光谱分析技术基础 326 v9m;vWp  
12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 1Dp @n  
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 f~nt!$  
12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 \&&(ytL  
12.2.1 透射率测量 333 M5WtGIV  
12.2.2 反射率测量 334 917 0bmr  
12.3 薄膜吸收和散射测量 338 -MU.Hu  
12.3.1 吸收测量 338 6F.7Ws <  
12.3.2 散射测量 342 )kKmgtj  
12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 #0hNk%X=  
12.4 光学薄膜常数测量 347 8KwC wv  
12.4.1 光度法 348 "C.7;Rvkp>  
12.4.2 全反射衰减法 354 UXPegK!  
12.4.3 椭圆偏振法 357 [ []SkLZHg  
12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 !{tiTA  
12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 ?4[Oh/]R  
12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 _T|H69 J  
12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 4bev* [k  
12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 %m{.l4/!O  
12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 C]yQ "b  
12.6.1 薄膜微结构 368 76A>^Bs\/  
12.6.2 薄膜微结构检测 371 _b_?9b-)D  
12.6.3 雕塑薄膜 372 1Dya?}3  
12.6.4 薄膜化学成分检测 373 5 k%9>U%$  
12.7 薄膜非光学特性测量 375 bk"k&.C^+  
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关键词: 薄膜光学
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