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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。 :@]%n~x  
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目录 @;`d\lQ  
第一篇 薄膜元学基本理抢 ^j *H  
第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 -APbN(Vi  
1.1 麦克斯韦方程 1 -a`P W  
1.2 平面电磁波 6 YLehY  
1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 }[b3$WZ  
1.2.2 理想介质中的平面波解 7 Ta NcnAY>9  
1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 1^AG/w  
1.3 平均电磁能流密度光强 9 aK5O0`  
1.4 电磁波谱、光谱 10 1;"DIsz@d  
习题 12 x't@Mc  
参考文献 12 $b`~KMO  
第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 qLa6c2o,  
2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 Bhg,P.7  
2.1.1 S波反射与透射 14 '@G=xYR  
2.1.2 P波反射与透射 16 u}eLf'^ZCe  
2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 <Wa7$hF  
2.2.1 S 波反射与透射 18 -W.bOr  
2.2.2 P 波反射与透射 20 S:{`eDk\A_  
2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 m,^UD{  
2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 ? 5<x$YI  
2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 0@/C5 v  
2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 +~\1g^h  
2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 fX{Xw0  
2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 vu|-}v?:  
2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 xFp?+a  
2.5.1 全反射与倏逝波 36 &h'NC%"v  
2.5.2 全透射 37 V(P 1{g  
2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 0P^&{ek+)  
2.6 反射率和透射率 39 Y[. f`Ei2  
2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 bmI6OIWl  
2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 dLtmG:II  
2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 *yqke<o9)  
习题 44 ^F g!.X_  
参考文献 44 O6$n VpD3  
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 .Zm de*b  
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 /amWf^z  
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 h )h%y)1  
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 +O!4~k^  
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 Rv Uw,=  
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 6ac_AsFK  
3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 a Juv{  
3.4.1 一阶近似 62 ^a?g~G  
3.4.2 二阶近似 63 wj 15Og?  
3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 6wH:jd9,  
3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 Q9{f'B  
3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 )*nZ6Cg'  
3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 &x)nK  
3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 LX{mr{  
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 Nn-EtM0w  
3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 y1#*c$ O  
习题 79 dfWtLY  
参考文献 79 BY>]6SrP  
第4章 膜系设计图示法 81 5`Y>!| Ab  
4.1 矢量法 81 L7nW_  
4.2 导纳图解法 87 (N?nOOQ  
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 z C 7b  
4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 [7h/ 2La#  
4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 iiv`ji  
4.3 金属膜导纳圆图 97 9v?rNJs  
4.4 膜系层间电场分布 99 B_S))3   
习题 100 Q=t_m(:0  
参考文献 101 Qt.|YB8  
第二篇 光学等膜分类反应用 .$a|&P=S  
第5章 增透膜 102 9gac7(2`)  
5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 =4 NKXP~C  
5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104  z uI7Px  
5.3 透射滤光片组合透射率 106 3u/ GrsF  
5.4 均匀介质增透膜 107 fU|4^p)  
5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 wo9`-o6  
5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 h(p c GE  
5.5 非均匀介质增透膜 113 t@!A1Vr@  
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 }fL ]}&  
5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 ;E0x#JUrw  
习题 118 C=(~[Y  
参考文献 118 J~)JsAXAI  
第6章 高反射膜 120 j+[oZfH  
6.1 反射镜组合的反射率 120 E&>;a!0b]  
6.2 周期多层膜系的反射率 121 emIF{oP  
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 5? *Iaw  
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 >%A~ :  
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 W4"1H0s`l  
6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 $ZlzS`XF7  
6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 6W9lKD_i  
6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 sN ZOm$  
6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 5MK.>3fE  
6.8 金属反射镜 134 lcXo>  
6.8.1 常用金属反射镜 134 O)c3Lm-w  
6.8.2 金属一介质反射镜 136 'j;i4ie>*x  
6.9 影响反射特性的因素 137 `2`h4[^ [X  
6.10 高反射镜应用实例 143 BO0Y#fs  
6.10.1 激光高反射镜 143 \jr-^n]  
6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 .F3~eas  
6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 DI[  
习题 146 HG^~7oMf  
参考文献 146 rge s`&0  
第7章 带通滤光片 149 BirnCfj/2  
7.1 带通滤光片的特性描述 149 s8SCEpz  
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 Y4N)yMSl"  
7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 e#@u&+K/f  
7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 h<i.Z7F;tj  
7.3.2 膜系透射定理 153 0%qM`KZC  
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 F41gMg  
7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 .}Hs'co  
7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 cFHSMRB|P  
7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 @B9#Hrc  
7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 S+l>@wa)|  
7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 xP &@|Ag  
7.4.3 诱导带通滤光片 174 at(gem  
7.5 超窄带带通滤光片 183 +/r h8?  
7.6 宽带带通滤光片 185 kfq<M7y  
7.7 带通滤光片的角特性 186 o<rbC < U  
7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 lHO.pN`2  
7.9 多通道窄带带通滤光片 192 caZEZk#r;  
习题 193 ,irc=0M(  
参考文献 193 0G3T.4I  
第8章 截止滤光片 196 v1$ }JX   
8.1 截止滤光片的特性描述 196 02C;  
8.2 吸收型截止滤光片 197 zKGr(9I  
8.3 干涉型截止滤光片 198 t![972.&  
8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 9`!#5i)VU8  
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 lr$,=P`  
8.3.3 [(0.5H)L(0.5H)]和[ (0.5L) H(0.5L)]类型对称膜系的光学等效导纳和等效相位 201 vqo ~?9z[e  
8.3.4 [(0.5H)L(0.5H)Jm 和[(0.5L) H(0.5L)]m类型周期对称膜系的透射率 203 h([qq<Lzs  
8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 *oAnG:J+M  
8.3.6 截止带的展宽 210 ._<gc;G  
8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 h8P_/.+g|V  
8.4 金属介质膜截止滤光片 218 *-gmWATC6  
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 yn04[PN2  
习题 221 =6B I[_0  
参考文献 221 <<6gsKP  
第9章 带阻滤光片 223 EHm:&w  
9.1 带阻滤光片的特性描述 223 >Vb V<ak  
9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 <n0j'P>1  
9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 f0g&=k{OD  
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 6e;8\1^  
9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 ]o`FF="at  
9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 aq8mD^j-&  
9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 CN7qqd  
9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 &sGLm~m#  
9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 >2tosxH M  
9.4.2 正弦周期折射率带阻滤光片设计的傅里叶变换方法 234 y|Y hDO  
习题 241 jxnb<!|?H@  
参考文献 241 %Z(lTvqG  
第10章 分光镜 243 5S4`.'  
10.1 中性分光镜 243 D$SO 6X~  
10.1.1 金属膜中性分光 244 2hT H  
10.1.2 介质膜中性分光 245 L'a>D  
10.1.3 金属介质膜中性分光 247 F=yE>[! LB  
10.2 双色分光镜 249 1 w9Aoc  
10.3 偏振分光 254 /(bn+l}W  
10.3.1 偏振特性的描述 254 s=n_(}{ q  
10.3.2 平板偏振分光镜 255 =[o/D0-Kn  
10.3.3 棱镜偏振分光 258 Yq:TW eZD  
10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 ;^P0+d^5C  
10.4 消偏振分光 262 =4 W jb  
10.4.1 偏振分离的描述 263 \>4x7mF!  
10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 iD2>-yf  
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 zuvP\Y=V`  
10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 q|e<b  
10.5 分光中的消色差问题 280 }fz;La:b  
习题 281 .,SWa;[iB  
参考文献 282 `Dv &.  
第二篇 薄膜扶术基础 5v#_2Ih  
第11章 薄膜制备技术 283 KT8]/T`U  
11.1 真空技术简介 283 6}PoBhgSg-  
11.1.1 真空的基本知识 283 e6^iakSd.L  
11.1.2 真空的获得 284 )X-TJ+d  
11.1.3 真空的测量 286 /ee4 v!  
11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 JC4Z^/\.  
11.2.1 蒸镀法 289 E)F"!56lV  
11.2.2 溅射法 300 ,T7(!)dR  
11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 SL>0_  
11.3.1 化学气相沉积的原理 307 $ -f(.S  
11.3.2 常压化学气相沉积 308 xsXf_gGu  
11.3.3 低压化学气相沉积 308 }L|XZL_Jo#  
11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 vm"dE4W=  
11.3.5 光化学气相沉积 310 -Tr*G4  
11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 0G/_"} @  
11.3.7 原子层沉积 312 lF!Iu.MM 9  
11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 >"+bL6#  
11.4.1 化学镀 313 u< .N\/  
11.4.2 阳极氧化法 314 % ck/ Z  
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 l&v&a!EU  
11.4.4 电镀 315 l%$co07cX  
11.4.5 LB 膜制备技术 315 Mhze !!  
11.5 光刻蚀 316 FcZ)_m6m  
11.5.1 光刻工艺 316 MM4Eq>F/  
11.5.2 光刻胶 317 !Ql&Ls  
11.5.3 掩模 318 STgYXA(  
11.5.4 曝光 318 Tta+qjr  
11.5.5 刻蚀方法 318 p*(]8pDC  
11.5.6 无掩模刻蚀 321 f}F   
11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 &sJ%ur+G  
习题 323 1]Gp \P}  
参考文献 324 S`GM#(t@_  
第12章 光学薄膜检测技术 326 :0B' b  
12.1 光谱分析技术基础 326 XvspE}~y  
12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 .\+%Q)?h:  
12.1.2 紫外一可见光分光光度计和傅里叶变换红外光谱仪 330 IEW[VU)  
12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 >pn5nn1a  
12.2.1 透射率测量 333 Se-n#  
12.2.2 反射率测量 334 ;p'Ej'E  
12.3 薄膜吸收和散射测量 338 @^kt[$X;  
12.3.1 吸收测量 338 $N)b6(}F10  
12.3.2 散射测量 342 +cnBEv~y  
12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 tB7g.)yZb  
12.4 光学薄膜常数测量 347 knJoVo]  
12.4.1 光度法 348 ygquQhf5  
12.4.2 全反射衰减法 354 ~!{y3thZ  
12.4.3 椭圆偏振法 357 Yn }Ivg  
12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 EAM2t|M G.  
12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 fbK`A?5K  
12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 <v =T31aS  
12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 "FT(U{^7d  
12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 ;nB.f.e`  
12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 l TRQ/B  
12.6.1 薄膜微结构 368 Qcf5* ]V  
12.6.2 薄膜微结构检测 371 J  4OgV?  
12.6.3 雕塑薄膜 372 B)4>:j:{?W  
12.6.4 薄膜化学成分检测 373 COf>H0^%Q  
12.7 薄膜非光学特性测量 375 c/G]r|k  
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