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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。 ?T <2Cl'C  
m'.y,@^B  
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目录 |.Y}2>{  
第一篇 薄膜元学基本理抢 j]' 7"b5  
第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 :NPnwX8w  
1.1 麦克斯韦方程 1 u' +;/8  
1.2 平面电磁波 6 $UGX vCR  
1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 h"DxgG  
1.2.2 理想介质中的平面波解 7 R<n'v.~"A  
1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 ?B~S4:9  
1.3 平均电磁能流密度光强 9 '&hk?  
1.4 电磁波谱、光谱 10 f/NfvLi(AU  
习题 12 [ GqQ6\  
参考文献 12 NvqIYW  
第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 wXnluE  
2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 0B?t:XU,  
2.1.1 S波反射与透射 14 ;HbAk`\1A  
2.1.2 P波反射与透射 16 ;X XB^,  
2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 $,9A?'  
2.2.1 S 波反射与透射 18 >")<pUQ  
2.2.2 P 波反射与透射 20 iy\ 6e k1  
2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 nL@(|nJ[  
2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 zo~5(O@  
2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 Gm2q`ki  
2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 8\/$cP"<^  
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 I c 2R\}q  
2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 DYFfq  
2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 sbi+o,%1  
2.5.1 全反射与倏逝波 36 _gl7Ma  
2.5.2 全透射 37 {WoS&eL  
2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 \T]'d@Wyd  
2.6 反射率和透射率 39 \&Zp/;n  
2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 =AIeYUh  
2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 lOuO~`,J  
2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 T z?0E"yx  
习题 44 BL^\"Xh$|  
参考文献 44 /l&$B  
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 z t|DHVy  
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 Yg kd1uI.  
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 >j$y@"+  
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 -.=:@H}r  
3.3.1 平面分界面多层均匀介质薄膜反射系数和透射系数计算的矩阵方法 53 GLE/ 1  
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 ev"f@y9Do  
3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 LX2Re ]&  
3.4.1 一阶近似 62 cA8A^Iv:0  
3.4.2 二阶近似 63 0c6Ea>S[  
3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 K*[`s'Ip-  
3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 {\62c;.  
3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 }@H(z  
3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 n/Fx2QC{  
3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 =)mA.j}E2  
3.5.5 非均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的数值解 74 sm?V%NX&  
3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 xg8$ <Ut  
习题 79 &b:SDl6  
参考文献 79 vnS;T+NZSC  
第4章 膜系设计图示法 81 EYXHxo  
4.1 矢量法 81 NwbX]pDT  
4.2 导纳图解法 87 > t~2  
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 f~?4  
4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 <A`zK  
4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 V krjs0  
4.3 金属膜导纳圆图 97 FX,kmre3  
4.4 膜系层间电场分布 99 *P0sl( &  
习题 100 fIwG9cR  
参考文献 101 jH~VjE>  
第二篇 光学等膜分类反应用 }u?DK,R  
第5章 增透膜 102 wMvAm%}+  
5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 \;bDDTM  
5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 DICS6VG}  
5.3 透射滤光片组合透射率 106 T7qE 2  
5.4 均匀介质增透膜 107 '?)<e^  
5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 %&}gt+L(M  
5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 K zWqHq  
5.5 非均匀介质增透膜 113 TK s l.|  
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 ~;/}D0k$x  
5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 u#Y#,:{  
习题 118 o7sIpE9  
参考文献 118 ~U$ioQy<  
第6章 高反射膜 120 >\4"k4d}  
6.1 反射镜组合的反射率 120 >#[,OU}N  
6.2 周期多层膜系的反射率 121 -a\[`JHi  
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 7Q>bJ Ek7  
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 26B+qXEt  
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 #Pr w2u  
6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 HyGu3  
6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 _Y _v&  
6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 2C[xrZa^  
6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 X]+z:!  
6.8 金属反射镜 134 &<oJw TC  
6.8.1 常用金属反射镜 134 d8ck].m=  
6.8.2 金属一介质反射镜 136 S2<evs1d  
6.9 影响反射特性的因素 137 Lm1  -  
6.10 高反射镜应用实例 143 <:ptNGR  
6.10.1 激光高反射镜 143 khe.+Qfgj  
6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 W!B\VB  
6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 :sA$LNj}  
习题 146 K.r "KxCm|  
参考文献 146 v\3$$T)  
第7章 带通滤光片 149 :F`"CR^,  
7.1 带通滤光片的特性描述 149 \#7@"~<  
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 @ebSM#F?  
7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 lOEB ,/P  
7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 GD@|X wK){  
7.3.2 膜系透射定理 153 ~ya@ YP]';  
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 ')zf8>,  
7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 d:3OC&  
7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 sg%Ptp  
7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 e+O502]  
7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 y134m  
7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 4zhg#  
7.4.3 诱导带通滤光片 174 ^?R8>97_?  
7.5 超窄带带通滤光片 183 ^u-;VoK  
7.6 宽带带通滤光片 185 -=4{X R3  
7.7 带通滤光片的角特性 186 <_3OiU= w  
7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 5ggsOqH  
7.9 多通道窄带带通滤光片 192 %_. fEFy07  
习题 193 ?.Lq`~T`  
参考文献 193  RxO !h8  
第8章 截止滤光片 196 7u<C&Z/  
8.1 截止滤光片的特性描述 196 s`I]>e  
8.2 吸收型截止滤光片 197 RN"Ur'+  
8.3 干涉型截止滤光片 198 {66P-4Ev(  
8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 K+3+?oYKH  
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199  Uu0  
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 ~%!"!Z4  
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 i% n9RuULh  
8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 j]'ybpMT"  
8.3.6 截止带的展宽 210 '7JM/AcC#K  
8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 8iUYZF  
8.4 金属介质膜截止滤光片 218 >)6k)$x%%  
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 N7UGgn=  
习题 221 o2R&s@%0@B  
参考文献 221 PrvV]#O*  
第9章 带阻滤光片 223 c1ptN  
9.1 带阻滤光片的特性描述 223 J936o3F_  
9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 b^R_8x  
9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 a\*_b2 ^n  
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 h@jk3J9^  
9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 B\\M%!a>  
9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 &f-x+y  
9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 tQ,3nI!|xF  
9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 q);@iiJ-  
9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 ,A[NcFdCB  
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 mGh8/Xt  
习题 241 UTVqoCHA  
参考文献 241 Kb~i9x&  
第10章 分光镜 243 UId?a} J  
10.1 中性分光镜 243 M a^}7D /  
10.1.1 金属膜中性分光 244 Jvr`9<`  
10.1.2 介质膜中性分光 245 5 51p* B2  
10.1.3 金属介质膜中性分光 247 @+yjt'B  
10.2 双色分光镜 249 =y0h\<[  
10.3 偏振分光 254 >D_!d@Z  
10.3.1 偏振特性的描述 254 6vf<lmN  
10.3.2 平板偏振分光镜 255 ,SH^L|I  
10.3.3 棱镜偏振分光 258 \[<8AV"E-'  
10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 hH_\C.bL  
10.4 消偏振分光 262 *T2kxN,Ik  
10.4.1 偏振分离的描述 263 $_O;yz  
10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 KZ 4G"  
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 o#hFK'&~  
10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 Le2rc *T  
10.5 分光中的消色差问题 280 O|0V mm  
习题 281 bKQ_{cR  
参考文献 282 B4{F)Zb  
第二篇 薄膜扶术基础 `<(o;*&Gd  
第11章 薄膜制备技术 283 lyw)4;wt\  
11.1 真空技术简介 283 I]Ws   
11.1.1 真空的基本知识 283 [/U5M>#n  
11.1.2 真空的获得 284 2`A\'SM'4  
11.1.3 真空的测量 286 <])kO`+G  
11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 ]%Lk#BA@A  
11.2.1 蒸镀法 289 x.>&|Ej  
11.2.2 溅射法 300 -IS$1  
11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 ^zKP5nzL  
11.3.1 化学气相沉积的原理 307 z-m:l;  
11.3.2 常压化学气相沉积 308 eA-$TSWh  
11.3.3 低压化学气相沉积 308 8Ud.}< Zi  
11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 +HEL^  
11.3.5 光化学气相沉积 310 mV.26D<c  
11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 s]Z++Lh<{  
11.3.7 原子层沉积 312 VLC=>w\,  
11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 q3ebps9^  
11.4.1 化学镀 313 l}W"> yQ0  
11.4.2 阳极氧化法 314 p~z\&&0U0  
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 vu3zZMl  
11.4.4 电镀 315 BHR(B]EI  
11.4.5 LB 膜制备技术 315 =xr2-K)e  
11.5 光刻蚀 316 |`O210B@  
11.5.1 光刻工艺 316 eKe[]/}e9  
11.5.2 光刻胶 317 gW^0A)5  
11.5.3 掩模 318 {cmV{ 4Yx  
11.5.4 曝光 318 ;RS^^vDm  
11.5.5 刻蚀方法 318 J:l%  
11.5.6 无掩模刻蚀 321 :8Ugz~i  
11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 R]N"P:wf@  
习题 323 u(~(+1W  
参考文献 324 F@1Eg  
第12章 光学薄膜检测技术 326 !-tVt D  
12.1 光谱分析技术基础 326 LT:8/&\  
12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 9j<7KSj  
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 7@Xi*Azd  
12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 @+Anp4%;Y  
12.2.1 透射率测量 333 i}~U/.P   
12.2.2 反射率测量 334 ><{Lh@{  
12.3 薄膜吸收和散射测量 338 v K!vA-7  
12.3.1 吸收测量 338 }VqCyJu&{  
12.3.2 散射测量 342 vY]7oX+  
12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 ese?;1r  
12.4 光学薄膜常数测量 347 }T"&4Rvs2R  
12.4.1 光度法 348 4K$_d,4`U  
12.4.2 全反射衰减法 354 k#x"'yZ  
12.4.3 椭圆偏振法 357 m">2XGCn  
12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 j5m]zh5\J=  
12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 bl[2VM7P  
12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 ^`fqK4<  
12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 EO"G(v  
12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 r[3 2'E  
12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368  m5lTf  
12.6.1 薄膜微结构 368 4)d"}j  
12.6.2 薄膜微结构检测 371 FLQ>,=O  
12.6.3 雕塑薄膜 372 qTV.DCP  
12.6.4 薄膜化学成分检测 373 )odz/\9n3c  
12.7 薄膜非光学特性测量 375 gCaxZ~o  
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