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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。 \s%g'g;  
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目录 &',#j]I  
第一篇 薄膜元学基本理抢 Zr1"'+-  
第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 #q K.AZi  
1.1 麦克斯韦方程 1 ZBR^$?nj  
1.2 平面电磁波 6 k;jl3GV  
1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 Dt<MEpbur  
1.2.2 理想介质中的平面波解 7 c0Bqm  
1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 |||m5(`S  
1.3 平均电磁能流密度光强 9 L){V(*K '  
1.4 电磁波谱、光谱 10 SHs [te[  
习题 12 OwEV$Q  
参考文献 12 <p CD>  
第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 n-2!<`UFX  
2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 DLP@?]BBOA  
2.1.1 S波反射与透射 14 akk*f+TD`  
2.1.2 P波反射与透射 16 b1>]?.  
2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 W4$aX5ow$  
2.2.1 S 波反射与透射 18 `k>C%6FG$#  
2.2.2 P 波反射与透射 20 hxj\  
2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 6\u. [2lE^  
2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 0<:rp]<,  
2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 Y[vP]7-  
2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 x${C[gxq9F  
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<gAxO%8  
2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 Y@:l!4DI  
2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 jygUf|  
2.5.1 全反射与倏逝波 36 2q]ZI  
2.5.2 全透射 37 BKO^ux%  
2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 WMnSkO  
2.6 反射率和透射率 39 /k ?l%AH  
2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 r>! @Z2%s  
2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 @67GVPcxl  
2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 n|?sNM<J3  
习题 44 s0]ZE\`H>  
参考文献 44 |EdEV*.ej  
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 ZbVn"he  
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 S"@6,  
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 I$S*elveG  
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 43y@9P0  
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 WF*j^ %5  
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 ;F*^c )  
3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 Gh.?6kuh  
3.4.1 一阶近似 62 %QrOEs  
3.4.2 二阶近似 63 $L( ,lB  
3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 o/ 51 RH  
3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 aCH;l~+U  
3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 3QKBuo  
3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 @aN~97 H\  
3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 cAGM|%  
3.5.5 非均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的数值解 74 S&-F(#CF^  
3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 #g@4c3um|  
习题 79 o3\^9-jmp  
参考文献 79 KztQT9kY  
第4章 膜系设计图示法 81 _-H,S)kI`  
4.1 矢量法 81 y${`W94  
4.2 导纳图解法 87 [ _ `yy  
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 sr[[xzL  
4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 %-fS:~$  
4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 h4itXJy52B  
4.3 金属膜导纳圆图 97 (e~9T MY  
4.4 膜系层间电场分布 99 Ac{TqiIv  
习题 100 g18zo~LZ  
参考文献 101 6AdUlPM  
第二篇 光学等膜分类反应用 )Ghw!m  
第5章 增透膜 102 ,SIGfd  
5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 /=l!F'  
5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 ~`Vo0Z*S  
5.3 透射滤光片组合透射率 106 _g9j_ x:=  
5.4 均匀介质增透膜 107 jj;TS%  
5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 Ake l.&  
5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 OAFxf,b  
5.5 非均匀介质增透膜 113 6 <`e]PT  
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 6Y6t.j0vN.  
5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 gBWr)R  
习题 118 a%a0/!U[  
参考文献 118 !mWm@ }Ujg  
第6章 高反射膜 120 9bRUN<  
6.1 反射镜组合的反射率 120 v5e*R8/  
6.2 周期多层膜系的反射率 121 -R1;(n)  
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 8[t*VIXI  
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 {|OXiRm'  
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 uit.r^8l  
6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 q9VBK(,X  
6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128  q^6#.}  
6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 G(shZ=fq  
6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 |{-?OOKj  
6.8 金属反射镜 134 w'_|X&@H  
6.8.1 常用金属反射镜 134 5]CaWFSmT  
6.8.2 金属一介质反射镜 136 C8qSoO4Z  
6.9 影响反射特性的因素 137 xT* 3QwK  
6.10 高反射镜应用实例 143 &}C-W* f,Z  
6.10.1 激光高反射镜 143 {,6J*v"o  
6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 0|K<$e6IH  
6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 @p/"]zf  
习题 146 (nBh6u*  
参考文献 146 Uc ,..  
第7章 带通滤光片 149 [AIqKyIr  
7.1 带通滤光片的特性描述 149 P*}aeu&lnD  
7.2 带通滤光片的基本构型一一法布里一咱罗干涉仪及其变形 150 2'OY,Ooe  
7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 50A\Y)i_mZ  
7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 }M"])B I  
7.3.2 膜系透射定理 153 l O*  
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 %qE"A6j  
7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 hMvJNI6O  
7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 ,JbP~2M~%  
7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 ~ Al3Dv9x  
7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 5A 5t  
7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 8yDsl  
7.4.3 诱导带通滤光片 174 cBOK@\x:Wi  
7.5 超窄带带通滤光片 183 c=?6`m,"M  
7.6 宽带带通滤光片 185 yt,Ky8y1  
7.7 带通滤光片的角特性 186 Pk(%=P ,  
7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 3fX _XH1Q  
7.9 多通道窄带带通滤光片 192 .V}bfd[k$  
习题 193 S9nn^vsK  
参考文献 193 -bSM]86  
第8章 截止滤光片 196 \Nf#{  
8.1 截止滤光片的特性描述 196  5 b,|6  
8.2 吸收型截止滤光片 197 z%JN|5  
8.3 干涉型截止滤光片 198 pXBh^  
8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 L *|P'  
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 zLg$|@E&  
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 _(~ E8g  
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 TXV^f*  
8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 <s|.2~  
8.3.6 截止带的展宽 210 R-,L"Vv  
8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 (]&B' 1b  
8.4 金属介质膜截止滤光片 218 3,*A VcQA  
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 :f_oN3F p  
习题 221 :9x]5;ma  
参考文献 221 |f1^&97=+  
第9章 带阻滤光片 223 hgDFhbHtd6  
9.1 带阻滤光片的特性描述 223 cH|J  
9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 dWi.V?K4z  
9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 $nIE;idk  
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 &m9= q|;m  
9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 \h0+` ;Q  
9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 pzQc UG  
9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 K)[\IJJM  
9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 N:#$S$  
9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 aCIz(3^  
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 eAjR(\f>  
习题 241 `C-8zA  
参考文献 241 i$ hWX4L  
第10章 分光镜 243 u WdKG({][  
10.1 中性分光镜 243 []yIz1P=j  
10.1.1 金属膜中性分光 244 KIWHn_ :  
10.1.2 介质膜中性分光 245 tux`-F  
10.1.3 金属介质膜中性分光 247 ER[$TH&  
10.2 双色分光镜 249 @;{ZnRv14  
10.3 偏振分光 254 1~2+w]-kU  
10.3.1 偏振特性的描述 254 gQu!(7WLI  
10.3.2 平板偏振分光镜 255 [ z/G  
10.3.3 棱镜偏振分光 258 /M3;~sx  
10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 [(TmAEON  
10.4 消偏振分光 262 ^u0y<kItX  
10.4.1 偏振分离的描述 263 (6[/7e)  
10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 h. 4#C}> )  
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 pa?AKj]  
10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 ;yjw(OAI*  
10.5 分光中的消色差问题 280 86?~N  
习题 281 \)aFYDq#\  
参考文献 282 *&h]PhY  
第二篇 薄膜扶术基础 Qn-nO_JL  
第11章 薄膜制备技术 283 |m*l/@1  
11.1 真空技术简介 283 ZdPqU \G^q  
11.1.1 真空的基本知识 283 =1)9>=}  
11.1.2 真空的获得 284 H ]](xYy.  
11.1.3 真空的测量 286 *g:Dg I 2  
11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 pV 8U`T  
11.2.1 蒸镀法 289 e~,+rM  
11.2.2 溅射法 300 P+_1*lOG  
11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 9j-;-`$S  
11.3.1 化学气相沉积的原理 307 pRsIi_~&  
11.3.2 常压化学气相沉积 308 zc,X5R1  
11.3.3 低压化学气相沉积 308 gdyWuOxa|  
11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 E\9HZ;}G  
11.3.5 光化学气相沉积 310 LRS,bl3}/  
11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 el<[Ng[  
11.3.7 原子层沉积 312 5s4x%L (~}  
11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 M A%g-}  
11.4.1 化学镀 313 AxO.adQE%  
11.4.2 阳极氧化法 314 2sEG# /Y=  
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 wsAb8U C_  
11.4.4 电镀 315 YETGq-  
11.4.5 LB 膜制备技术 315 I-kK^_0mV<  
11.5 光刻蚀 316 5RY-.c4}  
11.5.1 光刻工艺 316 {`> pigo  
11.5.2 光刻胶 317 W%9~'pXgB  
11.5.3 掩模 318 20Jlf?  
11.5.4 曝光 318 ]]_c3LJ2`  
11.5.5 刻蚀方法 318 q"f7$  
11.5.6 无掩模刻蚀 321 *kj+6`:CPs  
11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 *8u<?~9F  
习题 323 6vU%Y_n=y]  
参考文献 324 1NrNTBI@  
第12章 光学薄膜检测技术 326 u,`V%J?vW  
12.1 光谱分析技术基础 326 4Y G\<Zf  
12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 6aWnj*dF  
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 0/%RrE  
12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 9c0  
12.2.1 透射率测量 333 DwTVoCC  
12.2.2 反射率测量 334 Gsm.a  
12.3 薄膜吸收和散射测量 338 -y$<fu9 e  
12.3.1 吸收测量 338 l Yj$ 3  
12.3.2 散射测量 342 XN3'k[  
12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 &*Kk> 4  
12.4 光学薄膜常数测量 347 oXVx9dZ  
12.4.1 光度法 348 Udjn.D  
12.4.2 全反射衰减法 354 &=In  
12.4.3 椭圆偏振法 357 D_`~$QB`,  
12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 %hz5)  
12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 1@~ 1vsJ  
12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 I-Hg6WtB  
12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 Y|KT3  
12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366  Tx'anP  
12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 $g,v]MW  
12.6.1 薄膜微结构 368 6"r _Y7%  
12.6.2 薄膜微结构检测 371 f&Juq8s_0  
12.6.3 雕塑薄膜 372 25W #mh,'  
12.6.4 薄膜化学成分检测 373 A9GSeW<  
12.7 薄膜非光学特性测量 375 UzV78^:,iD  
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