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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。 P5UL4uyl  
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5?x>9C a  
目录 a^I\ /&aw'  
第一篇 薄膜元学基本理抢 F'21jy&  
第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 ,0!}7;j_c  
1.1 麦克斯韦方程 1 lN Yt`xp  
1.2 平面电磁波 6 a!v1M2>  
1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 EFM5,gB.m  
1.2.2 理想介质中的平面波解 7 3ca (i/c  
1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 ZQV6xoN;r  
1.3 平均电磁能流密度光强 9 _z|65H  
1.4 电磁波谱、光谱 10  R[D{|K@"  
习题 12 gi1^3R[  
参考文献 12 gtppv6<Mj4  
第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 <eWf<  
2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 [_EZhq  
2.1.1 S波反射与透射 14 W:pIPDx1=!  
2.1.2 P波反射与透射 16 3`DQo%<  
2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 uxr #QA  
2.2.1 S 波反射与透射 18 s;ls qQk  
2.2.2 P 波反射与透射 20 V2wb%;q  
2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 iP7(tnlW$  
2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 zBzZxK>$  
2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 "ut39si  
2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 )"7iJb<E  
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 +V{kb<P  
2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 9y"@(  
2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 p8Qk 'F=h  
2.5.1 全反射与倏逝波 36 lR6@ xJd:@  
2.5.2 全透射 37 gCB |DY  
2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 I;wp':  
2.6 反射率和透射率 39 Rl?_^dPx  
2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 c(xrP/yOwi  
2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 ;U+3w~  
2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 iP ->S\  
习题 44 Yg||{  
参考文献 44 <L8'!q}  
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 *k.G5>@  
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 ;n*.W|Uph  
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 EE06h-ns  
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 #A JDWelD  
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 (R=:X+ k  
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 KQ% GIz x  
3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 I-]?"Q7Jz  
3.4.1 一阶近似 62 dO! kk"qn  
3.4.2 二阶近似 63 s+$ Q}|?u  
3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 6]WAUK%h  
3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 f@wquG'  
3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 B" 1c  
3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 SJn;{X>)q  
3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 /T0F"e)Ci  
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 FrGgga$  
3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 \/r}]Vz  
习题 79 H)kwQRfu  
参考文献 79 BLQ6A<  
第4章 膜系设计图示法 81 &[?\k>  
4.1 矢量法 81 un mJbY;t  
4.2 导纳图解法 87 Qb-M6ihcc  
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 '}53f2%gKa  
4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 'uS n}hm  
4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 -A^_{4X  
4.3 金属膜导纳圆图 97 UNu#(nP  
4.4 膜系层间电场分布 99 %} SrL*  
习题 100 P9^Xm6QO  
参考文献 101 2j [=\K]  
第二篇 光学等膜分类反应用 Q%`@0#"]Sv  
第5章 增透膜 102 @e.C"@G  
5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 oGnSPI5KGC  
5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 ^eY!U%.  
5.3 透射滤光片组合透射率 106 M6 "PX *K  
5.4 均匀介质增透膜 107 'x#~'v*  
5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 tKOmoC  
5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 C_}]`[  
5.5 非均匀介质增透膜 113 s%7t"-=&  
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 o q Xg  
5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 Cw3 a0u  
习题 118 G5BfNU  
参考文献 118 m]6mGp  
第6章 高反射膜 120 yLvDMPj  
6.1 反射镜组合的反射率 120 O m|_{  
6.2 周期多层膜系的反射率 121 e'NJnPO  
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 0*3R=7_},o  
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 VPJElRSH  
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 {UI+$/v#  
6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 E4jNA }3k+  
6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 sUO`uqZV  
6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 |tH4:%Q'  
6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131  ?(1 y  
6.8 金属反射镜 134 76{G'}B  
6.8.1 常用金属反射镜 134 tCH!my_  
6.8.2 金属一介质反射镜 136 MAR'y8I  
6.9 影响反射特性的因素 137 ASA,{w]  
6.10 高反射镜应用实例 143 Ty?cC**  
6.10.1 激光高反射镜 143 V~3a!-m\  
6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 eF$x1|  
6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 j_?FmX _  
习题 146 iOghb*aW  
参考文献 146 +{.WQA}z\  
第7章 带通滤光片 149 %YscBG  
7.1 带通滤光片的特性描述 149 e#8Q L  
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 zR:L! S  
7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 )m T<MkP  
7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 rglXs  
7.3.2 膜系透射定理 153 'n3uu1C  
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 6<QQ@5_  
7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 x|Bf-kc[#Q  
7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 FDs>m #e  
7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 $Ds2>G4c  
7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 i-_mTY&M  
7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 +7.',@8_V  
7.4.3 诱导带通滤光片 174 5|s\* bV`  
7.5 超窄带带通滤光片 183 T.BW H2gRP  
7.6 宽带带通滤光片 185 aB&&YlR=n<  
7.7 带通滤光片的角特性 186 *] ) `z8Ox  
7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 K+3=tk]W9u  
7.9 多通道窄带带通滤光片 192 G5 WVr$  
习题 193 uw_Y\F-$  
参考文献 193 ^jZbo {  
第8章 截止滤光片 196 "ze|W\Bv!  
8.1 截止滤光片的特性描述 196 "<1{9  
8.2 吸收型截止滤光片 197 VlsnL8DV  
8.3 干涉型截止滤光片 198 {4Cmu;u  
8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 Wd:uV  
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 *.t 7G  
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 (hbyEQhF  
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 ]{@-HTt  
8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 aEeodA<(  
8.3.6 截止带的展宽 210 3F2w-+L  
8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 %dVZ0dl  
8.4 金属介质膜截止滤光片 218 $'M!HJxb  
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 T(Eugl"  
习题 221 ?Z/V~,  
参考文献 221 Kn1a>fLaJ_  
第9章 带阻滤光片 223 W^l-Y %a/o  
9.1 带阻滤光片的特性描述 223 1oGw4kD^x  
9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 %IWPM"  
9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 2c*GuF9(0  
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 H**Xu;/5@  
9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 + cN8Y}V  
9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 )+DmOsH  
9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 M .mfw#*  
9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 s;Q!X ?Q  
9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 Ad_h K O  
9.4.2 正弦周期折射率带阻滤光片设计的傅里叶变换方法 234 -[.[>&`/  
习题 241 (f"4,b^]  
参考文献 241 +23x ev  
第10章 分光镜 243 3a'<*v<xw  
10.1 中性分光镜 243 VMWf>ZU  
10.1.1 金属膜中性分光 244 t%=tik2|7  
10.1.2 介质膜中性分光 245 q(84+{>B  
10.1.3 金属介质膜中性分光 247 t b}V5VH  
10.2 双色分光镜 249 "4{r6[dn  
10.3 偏振分光 254 S"H2 7  
10.3.1 偏振特性的描述 254 <RL]  
10.3.2 平板偏振分光镜 255 8$}<, c(  
10.3.3 棱镜偏振分光 258 C?eH]hkZ3  
10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 >z@0.pN]7  
10.4 消偏振分光 262 eJ-nKkg~a  
10.4.1 偏振分离的描述 263 3^yK!-Wp(  
10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 Cp0=k  
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 )Pv%#P-<  
10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 0</);g}  
10.5 分光中的消色差问题 280 Y.p;1"  
习题 281 ^iV)MTT  
参考文献 282 tKXIk9e  
第二篇 薄膜扶术基础 }O p; g^W  
第11章 薄膜制备技术 283 )9]PMA?u  
11.1 真空技术简介 283 {+>-7 9b  
11.1.1 真空的基本知识 283 3!_XEN[  
11.1.2 真空的获得 284 f3y=Wxk[  
11.1.3 真空的测量 286 N"ST@/j.A  
11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 2D5StCF$O  
11.2.1 蒸镀法 289 y?3; 06y|  
11.2.2 溅射法 300 do'GlU oMC  
11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 < =IFcN  
11.3.1 化学气相沉积的原理 307 G 01ON0  
11.3.2 常压化学气相沉积 308 r5^eNg k  
11.3.3 低压化学气相沉积 308 d&>^&>?$zh  
11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 ^S; -fYW2  
11.3.5 光化学气相沉积 310 1< ?4\?j  
11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 R=\IEqqsi  
11.3.7 原子层沉积 312 2&cT~ZX&'  
11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 '~ 47)fN  
11.4.1 化学镀 313 j1<Yg,_.p  
11.4.2 阳极氧化法 314 <:CkgR$/{  
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 JW&gJASGC  
11.4.4 电镀 315 CTmT@A{  
11.4.5 LB 膜制备技术 315 1|:KQl2q  
11.5 光刻蚀 316 Q/Rqa5LI:  
11.5.1 光刻工艺 316 BnY&f  
11.5.2 光刻胶 317 k;Y5BB  
11.5.3 掩模 318 19#\+LWA  
11.5.4 曝光 318 |N]XJ)?  
11.5.5 刻蚀方法 318 -Lg Ei3m  
11.5.6 无掩模刻蚀 321 @2#lI  
11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 R.3q0yZ wF  
习题 323 8zb /xP>  
参考文献 324 |uJ%5y#  
第12章 光学薄膜检测技术 326 e'<)V_  
12.1 光谱分析技术基础 326 _yT Ed"$  
12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 B)UZ`?>c  
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 vih9 KBT  
12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 4^d?D!j  
12.2.1 透射率测量 333 y1#1Ne_  
12.2.2 反射率测量 334 2~2 O V  
12.3 薄膜吸收和散射测量 338 ,#K'PB4E  
12.3.1 吸收测量 338 ),!qTjD  
12.3.2 散射测量 342 =EsavN  
12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 xyxy`qRA  
12.4 光学薄膜常数测量 347 % AgUUn&k  
12.4.1 光度法 348 d_P` qA  
12.4.2 全反射衰减法 354 {.]7!ISl5  
12.4.3 椭圆偏振法 357 z(~_AN M4,  
12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 & 5R&k0i r  
12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 1.>m@Slr>  
12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 ji= "DYtL  
12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 A=>u 1h69  
12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 H;"4 C8K7  
12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 V.2_i*  
12.6.1 薄膜微结构 368 [-x7_=E#  
12.6.2 薄膜微结构检测 371 47B&s   
12.6.3 雕塑薄膜 372 |l!aB(NW  
12.6.4 薄膜化学成分检测 373 vKR[&K{Z|  
12.7 薄膜非光学特性测量 375 *K; ~!P  
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