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cyqdesign 2019-06-04 10:01

薄膜光学与薄膜技术基础(曹建章 著)

《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。 ?{1& J9H  
|4Os_*tRKU  
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;(Z9.  
目录 ,/eAns`ZU  
第一篇 薄膜元学基本理抢 F{eI[A  
第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 i&L!?6 5-f  
1.1 麦克斯韦方程 1 1Uc/ r>u9  
1.2 平面电磁波 6 &3 x [0DV  
1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 L}t P_ *  
1.2.2 理想介质中的平面波解 7 CeUC[cUQU  
1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 T?*f}J  
1.3 平均电磁能流密度光强 9 Bf$` Hf6  
1.4 电磁波谱、光谱 10 <SSkCw  
习题 12 3oApazH*  
参考文献 12 v+DXs!O{  
第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 C|S~>4`  
2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 =AX"'q  
2.1.1 S波反射与透射 14 S3y(' PeF  
2.1.2 P波反射与透射 16 cJ'OqV F  
2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 0>ce~KU  
2.2.1 S 波反射与透射 18 ]4,eCT  
2.2.2 P 波反射与透射 20 9bUFxSH  
2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 8)YDUE%VH  
2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 "|/Q5 *L  
2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 +-Z `v  
2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 =A_fL{ SM  
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 zCmx1Djz  
2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 ;esOe\z jE  
2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 m(^nG_eX  
2.5.1 全反射与倏逝波 36 AK&=/[U>  
2.5.2 全透射 37 UYhxgPGsj  
2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 FlT5R*m  
2.6 反射率和透射率 39 3qy4nPg  
2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 ]3L/8]:  
2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 ZQ_AqzT3D  
2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 yVyh\u\  
习题 44 a" L9jrVrw  
参考文献 44 uP^u:'VjbH  
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 [=^Wj`;  
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 pL2{zW`FDh  
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 FQ u c}A  
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 U,Fyi6{~  
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 %m-U:H.Vp  
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 v4, Dt  
3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 /z: mi  
3.4.1 一阶近似 62 YRU95K [  
3.4.2 二阶近似 63 aAgQ^LY  
3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 rbrh;\<jM  
3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 yV*4|EkvW  
3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 KY\=D 2m  
3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 N t\ZM  
3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 e s<  
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 $4BvDZDk`B  
3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 #tA/)Jvi  
习题 79 @]Lu"h#u=  
参考文献 79 xL"O~jTS  
第4章 膜系设计图示法 81 d-T pY*v  
4.1 矢量法 81 -! ^D8^s  
4.2 导纳图解法 87 ]AX3ov6z9;  
4.2.1 单一等效界面等反射率导纳圆图和等相位导纳圆图 87 ~nApRC)0  
4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 S:1g(f*85  
4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 #@F.wV0  
4.3 金属膜导纳圆图 97 ?/8V%PL~$  
4.4 膜系层间电场分布 99 ~7m+N)5  
习题 100 I:("f+ H  
参考文献 101 z7TyS.z  
第二篇 光学等膜分类反应用 &d\ y:7  
第5章 增透膜 102 B:Hr{%O  
5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 PlCj<b1D:  
5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 Os KtxtLO  
5.3 透射滤光片组合透射率 106 lX"6m}~D  
5.4 均匀介质增透膜 107 /*MioaQB}p  
5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 b7B|$T,  
5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 dg_w$#  
5.5 非均匀介质增透膜 113 8{_lB#<[E  
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 $=) Pky-~  
5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 KtGbpcS$f  
习题 118 tHK>w%|\R  
参考文献 118 JfmYr47Pv  
第6章 高反射膜 120 cQm4q19  
6.1 反射镜组合的反射率 120 73Hm:"Eqd  
6.2 周期多层膜系的反射率 121 w^U{e xo  
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 ?:G 3U\M  
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 M=3gV?N  
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 4]6-)RHFB  
6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 ck\W'Y*Q7  
6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 `evF?t11X  
6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 m.<u !MI  
6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 I&31jn_o /  
6.8 金属反射镜 134 wE}Wh5  
6.8.1 常用金属反射镜 134 |gIE$rt-~W  
6.8.2 金属一介质反射镜 136 @w`wJ*I4,  
6.9 影响反射特性的因素 137 9Vo*AK'&U  
6.10 高反射镜应用实例 143 SZ}=~yoD(  
6.10.1 激光高反射镜 143 eze%RjO}  
6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 PcqS#!t  
6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 keFH CC  
习题 146 h9/fD5  
参考文献 146 x0WinLQ  
第7章 带通滤光片 149 w)`XM  
7.1 带通滤光片的特性描述 149 P-3f51Q  
7.2 带通滤光片的基本构型一一法布里一咱罗干涉仪及其变形 150 Rc &m4|cw7  
7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 9g>)7Ne  
7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 UtP|<]{  
7.3.2 膜系透射定理 153 ;lvcg)}l  
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 &{UqGD#1&  
7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 8;r#HtFM  
7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 i;-M8Q^  
7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 tRZ4\Bu  
7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 dvU{U@:sz  
7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 |<5F08]v  
7.4.3 诱导带通滤光片 174 -J8Hsqf@  
7.5 超窄带带通滤光片 183 k5Fj "U  
7.6 宽带带通滤光片 185 O1S7t)ag  
7.7 带通滤光片的角特性 186 ts9wSx~[+  
7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 lo(C3o'  
7.9 多通道窄带带通滤光片 192 Jv+w{"&  
习题 193 Q;g7<w17  
参考文献 193 WgqSw%:$H  
第8章 截止滤光片 196 n\3#69VY  
8.1 截止滤光片的特性描述 196 &T~X`{V]`  
8.2 吸收型截止滤光片 197 -Ep#q&\  
8.3 干涉型截止滤光片 198 -z0;4O (K]  
8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 N2"B\  
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 .7  0  
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 b^Re947{g  
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 V~ORb1  
8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 w.a9}GC  
8.3.6 截止带的展宽 210 xcU!bDV  
8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 KE@+I.x  
8.4 金属介质膜截止滤光片 218 V5z2.} 'o-  
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 #Pp:H/b  
习题 221 b%%r`j,'JE  
参考文献 221 .Zv~a&GE  
第9章 带阻滤光片 223 ?VmgM"'md  
9.1 带阻滤光片的特性描述 223 mXOI"B9Sq  
9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 #-<Go'yF  
9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 [I3Nu8  
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 t4[q :[1  
9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 %,_ZVgh0  
9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 <Q\KS  
9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231  o+'|j#P  
9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 wlJi_)!  
9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 !>n!Q*\(Ov  
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 Q(nTL WW  
习题 241 e ,/]]E/o  
参考文献 241 CqlxE/|  
第10章 分光镜 243 ZBK0`7#&EH  
10.1 中性分光镜 243 \&hq$  
10.1.1 金属膜中性分光 244 W Su6chz)  
10.1.2 介质膜中性分光 245 lAP k/G  
10.1.3 金属介质膜中性分光 247 C$TU TS  
10.2 双色分光镜 249 r|u[36NmA  
10.3 偏振分光 254 mn?F;= qE  
10.3.1 偏振特性的描述 254 b>OB}Is  
10.3.2 平板偏振分光镜 255 *k62Qz3  
10.3.3 棱镜偏振分光 258 QQ.?A(U7  
10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 8%#8PLB2  
10.4 消偏振分光 262 9 A ?{}c  
10.4.1 偏振分离的描述 263 0BlEt1e2T  
10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 ,%*UF6B M  
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 IDH~nMz  
10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 >] 'oN  
10.5 分光中的消色差问题 280 r6Yd"~ n  
习题 281 (4cdkL  
参考文献 282 5MB`yRVv  
第二篇 薄膜扶术基础 P);s0Y|@H  
第11章 薄膜制备技术 283 :}zyd;Rc  
11.1 真空技术简介 283 z_ $c_J  
11.1.1 真空的基本知识 283 hi1Ial\Y  
11.1.2 真空的获得 284 U]sAYp^$  
11.1.3 真空的测量 286 dgkS5Q$/  
11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 hLLSmW (  
11.2.1 蒸镀法 289 [! $N Tt_  
11.2.2 溅射法 300 K>$f#^  
11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 uGMzU&+  
11.3.1 化学气相沉积的原理 307 noxJr/A]  
11.3.2 常压化学气相沉积 308 `|ie#L(:7/  
11.3.3 低压化学气相沉积 308 _Hv+2E[4Z  
11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 `s CwgY+  
11.3.5 光化学气相沉积 310 RVatGa0  
11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 ~Kw#^.$3T  
11.3.7 原子层沉积 312 \9VF)Y.ke  
11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 @=Q!a (g  
11.4.1 化学镀 313 Ik0g(-d  
11.4.2 阳极氧化法 314 SV>tw`2  
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 5[ zN M  
11.4.4 电镀 315 GEWjQ;g  
11.4.5 LB 膜制备技术 315 10FiA;  
11.5 光刻蚀 316 - eG~  
11.5.1 光刻工艺 316 ,0W^"f.g{m  
11.5.2 光刻胶 317 ^<CVQ8R7  
11.5.3 掩模 318 p@Y=6Bw  
11.5.4 曝光 318 bqcCA9 1  
11.5.5 刻蚀方法 318 M/?,Qii  
11.5.6 无掩模刻蚀 321 1#A$&'&\J;  
11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 8F}drK9>F  
习题 323 T$%|=gq  
参考文献 324 0kkDlWkzo  
第12章 光学薄膜检测技术 326 S\A/*!%~y  
12.1 光谱分析技术基础 326 j<p.#jkT  
12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 bC<W7qf]}  
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 D@bGJc0  
12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 32YbBGDN!f  
12.2.1 透射率测量 333 8>v_th  
12.2.2 反射率测量 334 @j/2 $  
12.3 薄膜吸收和散射测量 338 b7QE  
12.3.1 吸收测量 338 MET9rT  
12.3.2 散射测量 342 UHZuH?|@  
12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 "hsT^sy  
12.4 光学薄膜常数测量 347 '#'noB;,  
12.4.1 光度法 348 }UhYwJf89  
12.4.2 全反射衰减法 354 u:l-qD9=(  
12.4.3 椭圆偏振法 357  /|0-O''  
12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 jc5[r;#  
12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 CvoFt=c$jE  
12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 nuce(R  
12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 I^y<W%Et  
12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 c#n 2 !  
12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 f<YYo  
12.6.1 薄膜微结构 368 /{^k8 Q  
12.6.2 薄膜微结构检测 371 ORExI.<`W  
12.6.3 雕塑薄膜 372 %O"8|ZG9{  
12.6.4 薄膜化学成分检测 373 PF%-fbh!~  
12.7 薄膜非光学特性测量 375 my?Ly(#  
I!sT=w8V  
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