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:6603
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。 uY.Ns ?8  
&4:R(]|  
2=_$&oT**  
目录 }b\hRy~=r  
第一篇 薄膜元学基本理抢 |SOLC  
第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 #yH+ENp0   
1.1 麦克斯韦方程 1 T [SK>z  
1.2 平面电磁波 6 a$=~1@  
1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 i.t%a{gL  
1.2.2 理想介质中的平面波解 7 WutPy_L<  
1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 |6 Q5bV  
1.3 平均电磁能流密度光强 9 e`n ZiM>  
1.4 电磁波谱、光谱 10 MDlH[PJ@i  
习题 12 S9Sgd&a9  
参考文献 12 ~q3O,bb{   
第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 PLkS-B  
2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 T`E0_ZU;  
2.1.1 S波反射与透射 14 HEVj K$  
2.1.2 P波反射与透射 16 \\R}3 >Wc  
2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 (xb2H~WrN  
2.2.1 S 波反射与透射 18 1d< b\P0  
2.2.2 P 波反射与透射 20 wOf8\s1  
2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 fmixWL7.Zg  
2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 D&):2F^9.  
2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 N0p6xg~  
2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 p}QDX*/sSu  
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 r-y;"h'  
2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 ]VjvG};  
2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 5mZ2CDV  
2.5.1 全反射与倏逝波 36 o-=|}u]mz  
2.5.2 全透射 37 /0/ouA>+  
2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 bo|THS  
2.6 反射率和透射率 39 O(/~cQ  
2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 Tdcc<T  
2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 m54>}  
2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 vxZ'-&;t  
习题 44 E<jajYj  
参考文献 44 #NFB=o JI  
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 4gen,^Ij  
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 ~]-n%J $q  
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 1'o[9-  
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 v*!N}1+J  
3.3.1 平面分界面多层均匀介质薄膜反射系数和透射系数计算的矩阵方法 53 Mc,|C)  
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 8NfXYR#  
3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 }[akj8U  
3.4.1 一阶近似 62 <YW)8J  
3.4.2 二阶近似 63 =6~  
3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 BaQyn 6B  
3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 \x-2qlZ  
3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 gkd4)\9  
3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 4H6Fq*W{k  
3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 cTq@"v di  
3.5.5 非均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的数值解 74 ,1{qZ(l1  
3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 Q` &#u#  
习题 79 MSmr7%g3D  
参考文献 79 o4" [{LyT  
第4章 膜系设计图示法 81 1O`V_d)  
4.1 矢量法 81 ><}nZ7  
4.2 导纳图解法 87 J!l/.:`6  
4.2.1 单一等效界面等反射率导纳圆图和等相位导纳圆图 87 qHub+"2  
4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 nz3*s#k\-  
4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 84WD R?  
4.3 金属膜导纳圆图 97 Ro]Z9C>1o  
4.4 膜系层间电场分布 99 bW=q G  
习题 100 (?Mn_FNE|  
参考文献 101 %4LoEm=U  
第二篇 光学等膜分类反应用 i3 eF_  
第5章 增透膜 102 &ww-t..  
5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 )Dz]Pv]H'  
5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 wnC} TWxX  
5.3 透射滤光片组合透射率 106 \}Am]Y/ w  
5.4 均匀介质增透膜 107 CK[8y&  
5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 NfClR HpVc  
5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 tM]Gu?6  
5.5 非均匀介质增透膜 113 ,cNe-KJk  
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 D>y5&`  
5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 RFRXOyGz$  
习题 118 h\[@J rDa  
参考文献 118 zwV!6xG  
第6章 高反射膜 120 HTYyX(ya  
6.1 反射镜组合的反射率 120 iHhdoY[]  
6.2 周期多层膜系的反射率 121 ]owgsR  
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 6B8!}6Ojc  
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 nod&^%O"  
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 >1`4]%  
6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 F\r"Y)|b=  
6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 1Rd|P<y  
6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 #$Zx].[lc  
6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 , @jtD*c)  
6.8 金属反射镜 134 NWn*_@7;  
6.8.1 常用金属反射镜 134 :2KHiT5  
6.8.2 金属一介质反射镜 136 `/[5/%  
6.9 影响反射特性的因素 137 dE"_gwtX  
6.10 高反射镜应用实例 143 !Wr<T!T  
6.10.1 激光高反射镜 143 ^0v3NG6  
6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 l+6c|([  
6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 =x -7 Wy  
习题 146 _G'ki.[S7  
参考文献 146 %"v:x?d$$o  
第7章 带通滤光片 149 =;-C;gn:w  
7.1 带通滤光片的特性描述 149 EK4%4<"  
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 J+t51B(a  
7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 uMDd Zj&  
7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 rhkKK_  
7.3.2 膜系透射定理 153 A{s -g>s  
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 Pp } Z"  
7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 r{.pXf  
7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 +r!NR?^m  
7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 gfK_g)'2U  
7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 ow \EL  
7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 ML>M:Ik+  
7.4.3 诱导带通滤光片 174 ;J|t-$Z  
7.5 超窄带带通滤光片 183 xF{%@t  
7.6 宽带带通滤光片 185 z@VL?A(3  
7.7 带通滤光片的角特性 186 tn$TyCzckW  
7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 N*36rR$^  
7.9 多通道窄带带通滤光片 192 `n>|rd  
习题 193 ^>an4UJ t  
参考文献 193 79;uHR&S  
第8章 截止滤光片 196 KS8@A/f  
8.1 截止滤光片的特性描述 196 kKlNhP(  
8.2 吸收型截止滤光片 197 ufk2zL8y  
8.3 干涉型截止滤光片 198 +A8q.-N G  
8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 AM=,:k$  
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 P-B5-Nz  
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 FQ 0&{ulb  
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 F?'  
8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 {xg=Ym)  
8.3.6 截止带的展宽 210 X`_tm3HC  
8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 /4(HVua  
8.4 金属介质膜截止滤光片 218 bhpaC8|  
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 vk E]$4P[$  
习题 221 f#&z m} t  
参考文献 221 I;rW!Hb  
第9章 带阻滤光片 223 ifS#9N|8  
9.1 带阻滤光片的特性描述 223 JRC2+BU /  
9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 eW 4[2Q  
9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 9^DAlY,x.  
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 FNUs .d"  
9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 |9XoRGgXU  
9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 m4~ |z  
9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 )A*53>JV  
9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 KH)-=IJ8  
9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 FiMM-c|  
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 zwC ,,U  
习题 241 BDf M4  
参考文献 241 3U^Vz9LW  
第10章 分光镜 243 K 3\a~_0  
10.1 中性分光镜 243 sDBSc:5+e  
10.1.1 金属膜中性分光 244 F_0D)H)N@  
10.1.2 介质膜中性分光 245 w-JWMgY8w  
10.1.3 金属介质膜中性分光 247 Eb~vNdPo  
10.2 双色分光镜 249 _w\i~To!  
10.3 偏振分光 254 m7i_ Iv  
10.3.1 偏振特性的描述 254  ^[SW07o~  
10.3.2 平板偏振分光镜 255 \%r0'1f  
10.3.3 棱镜偏振分光 258 Y7+c/co  
10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 <xSh13<  
10.4 消偏振分光 262 d1_kw A2y  
10.4.1 偏振分离的描述 263 8nBYP+t,e  
10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 %J-:%i  
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 BPv+gx(>k  
10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 <_8b AO8\  
10.5 分光中的消色差问题 280 o5J6Xi0+  
习题 281 Fc[vs52  
参考文献 282 qN1fWU#$  
第二篇 薄膜扶术基础 G9-ETj}  
第11章 薄膜制备技术 283 ? ch?q~e)  
11.1 真空技术简介 283 dH5*%  
11.1.1 真空的基本知识 283 vTFG*\Cq  
11.1.2 真空的获得 284 Ns YEBT7f  
11.1.3 真空的测量 286 s@$0!8sxm  
11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 :vIJ>6lIR  
11.2.1 蒸镀法 289 PeIi@0vA  
11.2.2 溅射法 300 kjPf%*3  
11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 4u*n7di$9d  
11.3.1 化学气相沉积的原理 307 } Ifa5Lq)  
11.3.2 常压化学气相沉积 308 h1 (i/{}:  
11.3.3 低压化学气相沉积 308 ZDaHR-%Y  
11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 | eCVq(R  
11.3.5 光化学气相沉积 310 j~Fd8]@  
11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 p#w8$Qjp  
11.3.7 原子层沉积 312 c;/vzIJj  
11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 h/A\QW8Sd  
11.4.1 化学镀 313 ~D5FnN9  
11.4.2 阳极氧化法 314 IT=y+  
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 &Y@),S9  
11.4.4 电镀 315 Y?1T XsvF  
11.4.5 LB 膜制备技术 315 esZhX)dS  
11.5 光刻蚀 316 JE{ cZ<NNH  
11.5.1 光刻工艺 316 b=BNbmX  
11.5.2 光刻胶 317 I 2AQ G  
11.5.3 掩模 318 ~pp< T  
11.5.4 曝光 318 [4C_iaE  
11.5.5 刻蚀方法 318 HfH+U&  
11.5.6 无掩模刻蚀 321 4 y}z+4  
11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 >0:3CpO*  
习题 323 hj"JmF$m  
参考文献 324 7;@YR  
第12章 光学薄膜检测技术 326 0sSBwG  
12.1 光谱分析技术基础 326 vv)w@A:Vn)  
12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 <t!0{FJ  
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 >A]l|#Rz  
12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 i@6g9\x+  
12.2.1 透射率测量 333 0LC]%x+"  
12.2.2 反射率测量 334 "qC3%9e  
12.3 薄膜吸收和散射测量 338 q1YNp`]0i8  
12.3.1 吸收测量 338 :(OV{ u  
12.3.2 散射测量 342 uL7}JQ,  
12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 Ux?G:LLz  
12.4 光学薄膜常数测量 347 0Y* "RbG  
12.4.1 光度法 348 $ #/8l58  
12.4.2 全反射衰减法 354 2vB,{/GXP  
12.4.3 椭圆偏振法 357 XFs7kTY  
12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 um]N]cCD`  
12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 4MDVR/Z7  
12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 f#AuZ]h  
12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 ER-Xd9R  
12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 'bZw-t!M@  
12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 LjGLi>kI~  
12.6.1 薄膜微结构 368 ZTqt4H  
12.6.2 薄膜微结构检测 371 H/[(T%]o  
12.6.3 雕塑薄膜 372 S.iUiS"  
12.6.4 薄膜化学成分检测 373 ,1|=_M31  
12.7 薄膜非光学特性测量 375 hiVDN"$$  
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关键词: 薄膜光学
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