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:6454
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。 RtaMrG=D  
`[_p,,}Ir  
%~Wr/TOt+  
目录 ub4(g~E  
第一篇 薄膜元学基本理抢 V )oKsO  
第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 IJZx$8&A  
1.1 麦克斯韦方程 1 )o::~ eu  
1.2 平面电磁波 6 niPqzi  
1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 7zNfq.Ni~  
1.2.2 理想介质中的平面波解 7 u$"Ew^C  
1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 9J}^{AA  
1.3 平均电磁能流密度光强 9 &c= 3BEh  
1.4 电磁波谱、光谱 10 soB_j  
习题 12 [&p/7  
参考文献 12 jq/CXYv  
第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 |5BvVqn  
2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 clT[ ?8*  
2.1.1 S波反射与透射 14 5*y6{7FLp  
2.1.2 P波反射与透射 16 ( d8rfet  
2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 ,YrPwdaTB  
2.2.1 S 波反射与透射 18 bg*@N  
2.2.2 P 波反射与透射 20 llpgi,-=  
2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 $j0<ef!  
2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 Q6PMRG}/o  
2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 o~'UWU'#  
2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 '81WogH:  
2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 3pkx3tp{  
2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 }~ga86:n0  
2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 xHn "D@  
2.5.1 全反射与倏逝波 36 1(a+|  
2.5.2 全透射 37 kl5Y{![/&f  
2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 ((fFe8Rn)q  
2.6 反射率和透射率 39 `{nzw$  
2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 @.v{hkM`  
2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 ,LDdL  
2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 HhUk9 >7  
习题 44 JZ"XrS0?  
参考文献 44 1KI5tf>>p  
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 arn7<w0  
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 i uoZk5O  
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 O6\t_.  
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 e[.JS6  
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 | +aD%'|  
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 ue!wo-|#G  
3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 $4>x4*  
3.4.1 一阶近似 62 %T~LK=m  
3.4.2 二阶近似 63 ,@@FAL  
3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 xbze{9n"  
3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 t[bZg9;  
3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 n'<F'1SWv  
3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 vsbD>`I  
3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 5G WC  
3.5.5 非均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的数值解 74 J<ZG&m362p  
3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 'n "n;  
习题 79 ;-{'d8  
参考文献 79 Vs&Ul6@N  
第4章 膜系设计图示法 81 5[rA>g~  
4.1 矢量法 81 qoJ<e`h}  
4.2 导纳图解法 87 d>`s+B9K0  
4.2.1 单一等效界面等反射率导纳圆图和等相位导纳圆图 87 0d #jiG  
4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 ?~rz'Pu~  
4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 :stA]JB# w  
4.3 金属膜导纳圆图 97 Q+^"v]V`d  
4.4 膜系层间电场分布 99 ^$J.l+<hy  
习题 100 [kPF Jf  
参考文献 101 ?lQ-HOAw  
第二篇 光学等膜分类反应用 ]*yUb-xY  
第5章 增透膜 102 w O*x0$  
5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 |6zx YuX  
5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 E>x,$w<?  
5.3 透射滤光片组合透射率 106 [O^mG 9  
5.4 均匀介质增透膜 107 :3By7BZgj  
5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 [!>DQE  
5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 z%[^-l-  
5.5 非均匀介质增透膜 113 FDIOST !  
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 +Uf+`  
5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 S1d{! ` 3  
习题 118 kk7M$)>d  
参考文献 118 FKkL%:?  
第6章 高反射膜 120 xSZ+6R|  
6.1 反射镜组合的反射率 120 MDOP2y`2i  
6.2 周期多层膜系的反射率 121 '&Tq/;Ml  
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 "A3V(~%!  
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 bRK[u\,  
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 eR:!1z_h  
6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 f-a+&DB9  
6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 {&s.*5  
6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 @N+6qO}  
6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 jmh$6 N% F  
6.8 金属反射镜 134 6Bn%7ZBv  
6.8.1 常用金属反射镜 134 kU[#. y=%p  
6.8.2 金属一介质反射镜 136 J={IGA  
6.9 影响反射特性的因素 137 {qPu }?0  
6.10 高反射镜应用实例 143 ~YCZvJ  
6.10.1 激光高反射镜 143 >r5s>A[YC  
6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 }C9P--  
6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 iP+3)  
习题 146 ;\)N7SJ  
参考文献 146 PvqG5-L~W  
第7章 带通滤光片 149 &{H LYxh   
7.1 带通滤光片的特性描述 149 ]R8JBnA  
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 D;WQNlTU  
7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 Y@R9+ 7!  
7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 p;YS`*!s  
7.3.2 膜系透射定理 153 {{ /-v3n  
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 V [r1bF  
7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 ; `-@L  
7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 t{Xf3.  
7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 $ jgEB+  
7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 $WHmG!)*  
7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 },(Ln%M  
7.4.3 诱导带通滤光片 174 ^%~ux0%^T  
7.5 超窄带带通滤光片 183 `%A>{A"  
7.6 宽带带通滤光片 185 oBZzMTPe  
7.7 带通滤光片的角特性 186 Z^SF $+UN  
7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 kxVR#:  
7.9 多通道窄带带通滤光片 192 <c$K3  
习题 193 \?rBtD(  
参考文献 193 !Xf7RT  
第8章 截止滤光片 196 15tT%TC  
8.1 截止滤光片的特性描述 196 3X A8\Mg  
8.2 吸收型截止滤光片 197 >pq= .)X}  
8.3 干涉型截止滤光片 198 U CF'%R  
8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 mj9r#v3.  
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 i*-L_!cc:  
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 }Gg:y?  
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 K~ShV  
8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 F9 q9BH  
8.3.6 截止带的展宽 210 NM:\T1  
8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 AEr8^6  
8.4 金属介质膜截止滤光片 218 -cW 'g  
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 ^t#W?rxp&  
习题 221 hAv.rjhw_  
参考文献 221  (:ObxJ*  
第9章 带阻滤光片 223 ?ta(`+"  
9.1 带阻滤光片的特性描述 223 wEJ) h1=)^  
9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 BmGY#D,  
9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 8O0E;6b  
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 An0Zg'o!G  
9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 @ATJ|5.gr  
9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 ^ H )nQ  
9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 3iC$ "9!p  
9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 /,m!S RJ  
9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 x]%'^7#v)  
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="' /  
习题 241 uw,p\:D&  
参考文献 241 5$w`m3>i(  
第10章 分光镜 243 +{F2hEYP  
10.1 中性分光镜 243 4OOH 3O  
10.1.1 金属膜中性分光 244 "U DV4<|^k  
10.1.2 介质膜中性分光 245 mcB8xE  
10.1.3 金属介质膜中性分光 247 h<8.0  
10.2 双色分光镜 249 7-u['nFJ  
10.3 偏振分光 254 7@*l2edXm+  
10.3.1 偏振特性的描述 254 |0e7<[  
10.3.2 平板偏振分光镜 255 8Q2qroT  
10.3.3 棱镜偏振分光 258 .3 JLa8y  
10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 'ixu+.ZL/  
10.4 消偏振分光 262 jR[3{ Reo  
10.4.1 偏振分离的描述 263 8vL2<VT;  
10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 .3QX*]{  
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 F}Kkhs {  
10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 sKK*{+,kh;  
10.5 分光中的消色差问题 280 _R 6+bB$  
习题 281 fI([vI  
参考文献 282 wxx3']:  
第二篇 薄膜扶术基础 2a 3RRP  
第11章 薄膜制备技术 283 VX<jg#(  
11.1 真空技术简介 283 l9"T"9C{  
11.1.1 真空的基本知识 283 Bl"BmUn  
11.1.2 真空的获得 284 &rmXz6 F  
11.1.3 真空的测量 286 |{a`,%mw  
11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 iE;D_m.>`O  
11.2.1 蒸镀法 289 g} /efE  
11.2.2 溅射法 300 wG\ +C'&~  
11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 !lk -MN.  
11.3.1 化学气相沉积的原理 307 s.p4+K J  
11.3.2 常压化学气相沉积 308 n8dJ6"L<"  
11.3.3 低压化学气相沉积 308 Z&VH7gi  
11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 x  #Um`  
11.3.5 光化学气相沉积 310 &=-ZNWNo  
11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 }+{ ? Ms  
11.3.7 原子层沉积 312 ,sqx xq  
11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 vTdJe  
11.4.1 化学镀 313 :p@.aD5  
11.4.2 阳极氧化法 314 WX9ABh&5  
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 ZHWxU  
11.4.4 电镀 315 G'M;]R9EP  
11.4.5 LB 膜制备技术 315 TJY  [s-  
11.5 光刻蚀 316 ,R~{$QUl  
11.5.1 光刻工艺 316 8NJxtT~0c~  
11.5.2 光刻胶 317 %]m/fo4b  
11.5.3 掩模 318 XJ3p<  
11.5.4 曝光 318 abW[hp  
11.5.5 刻蚀方法 318 m/T3Um  
11.5.6 无掩模刻蚀 321 Q,f~7IVX  
11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 m'b9 f6  
习题 323 1#D&cx6  
参考文献 324 iW # |N^  
第12章 光学薄膜检测技术 326 7^2  
12.1 光谱分析技术基础 326 Q/[g|"  
12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 '=Z]mi/aw  
12.1.2 紫外一可见光分光光度计和傅里叶变换红外光谱仪 330 k"z ~>  
12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 |g@n'^]  
12.2.1 透射率测量 333 @  gv^  
12.2.2 反射率测量 334 fVXZfq6  
12.3 薄膜吸收和散射测量 338 @5rl;C  
12.3.1 吸收测量 338 o^!_S5zKe.  
12.3.2 散射测量 342 RZgklEU  
12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 @X?7a]+;8  
12.4 光学薄膜常数测量 347 KqD]GS#(  
12.4.1 光度法 348 j+9;Cp]NV  
12.4.2 全反射衰减法 354 S /kM#  
12.4.3 椭圆偏振法 357 ]+ KN9  
12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 S#^2k!(|G  
12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 hn -!W;j  
12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 nhu;e}[>  
12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 WCdl 25L#  
12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 (qbL=R"  
12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 ;K$ !c5  
12.6.1 薄膜微结构 368 0|J]EsPxu  
12.6.2 薄膜微结构检测 371 %2;Nj; J$  
12.6.3 雕塑薄膜 372 ~\oF}7l$  
12.6.4 薄膜化学成分检测 373  mdtG W  
12.7 薄膜非光学特性测量 375 dKk#j@[n"  
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关键词: 薄膜光学
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