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2020-06-01 23:03 |
《薄膜光学与薄膜技术基础》
《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。 {UvZ `hY%<L sI
[attachment=101025] yLipuMNV 目录 ro|dB 第一篇 薄膜元学基本理抢 7K%Ac 第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 $
[0 1.1 麦克斯韦方程 1 Ycn*aR2 1.2 平面电磁波 6 QE m6#y 1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 gdNEMT 1.2.2 理想介质中的平面波解 7 -]A,SBs 1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 P8:k"i/6J 1.3 平均电磁能流密度光强 9 lk)38. 1.4 电磁波谱、光谱 10 |r%6;8A]i 习题 12 u\Tq5PYXt 参考文献 12 W7_X=>l 第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 :>\ i 2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 h/QZcA 2.1.1 S波反射与透射 14 [qI, $ + 2.1.2 P波反射与透射 16 6zaO$ 2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 :BNqr[=b 2.2.1 S 波反射与透射 18 Nd%,V 2.2.2 P 波反射与透射 20 p*8=($j4 2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 F
MHpa 2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 /MosE,7l 2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 K*d+pImrV 2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 Dc}-wnga 2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 ;SagN 2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 9V9K3xWn 2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 HX7"w
2.5.1 全反射与倏逝波 36 +YI/(ko= 2.5.2 全透射 37 gC>
A*~J; 2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 qa.nm4"6+ 2.6 反射率和透射率 39 ;S7MP`o@ 2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 ;vy" i 2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 <V5(5gx 2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 B#OnooJI 习题 44 bd5\Rt 参考文献 44 N!
}p 第3章 平面光波在平界面层状介质薄膜中的反射与透射 45 SRRqIQz 3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 iT227v!s 3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 xVfAlN37( 3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 AVF(YD<U 3.3.1 平面分界面多层均匀介质薄膜反射系数和透射系数计算的矩阵方法 53 I~-W4{ 3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 sC(IeGbX 3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 K7 -AVMY 3.4.1 一阶近似 62 |Rd?s0u 3.4.2 二阶近似 63 X3-pj<JLY 3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 8iGS=M 3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 |A0BYzlVc 3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 V|13%aE_v 3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 nm`[\3R 3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 TWZ**S- 3.5.5 非均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的数值解 74 "v@Y[QI 3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 EZ:pcnL{ 习题 79 m(i8 4~ 参考文献 79 gFizw:l 第4章 膜系设计图示法 81 `*g(_EZsS 4.1 矢量法 81 ~! ;*C 4.2 导纳图解法 87
U*!q@g_ 4.2.1 单一等效界面等反射率导纳圆图和等相位导纳圆图 87 X ^8@T 4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 sC1Mwx 4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 PV$)k>H- 4.3 金属膜导纳圆图 97 bA!n; 4.4 膜系层间电场分布 99 zl^ %x1G 习题 100 BZ*',\o 参考文献 101 !}[}YY?',i 第二篇 光学等膜分类反应用 =.a} 第5章 增透膜 102 n("Xa#mY[ 5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 >'ev_eAk 5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 f>!)y- 7 5.3 透射滤光片组合透射率 106 1j"G~TM 5.4 均匀介质增透膜 107 DA]<30w 5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 Ne#FBRu5 5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 `?f6~$1 5.5 非均匀介质增透膜 113 : fMQ,S0 5.6 入射角变化对透射率的影响 115 nWb*u 5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 <+Eu.K& 习题 118 ,.DTJ7H+ 参考文献 118 ])OrSsV} 第6章 高反射膜 120 diHK 6.1 反射镜组合的反射率 120 Z*/{^ zsE 6.2 周期多层膜系的反射率 121 XuS3#L/3p 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 mh#NmW>n 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 @n2Dt d 6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 |?v(? 6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 _E'F 6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 V6Z~#=EQ 6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 Q\Wh]=} 6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 `(tVwX4 6.8 金属反射镜 134 ?#s9@R1 6.8.1 常用金属反射镜 134 vT@*o=I 6.8.2 金属一介质反射镜 136 6`Hd)T5{w 6.9 影响反射特性的因素 137 =jv3O.z q 6.10 高反射镜应用实例 143 dynkb901s 6.10.1 激光高反射镜 143 O|K-UTWH% 6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 BOt1J_;(rO 6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 `A\,$(q+ 习题 146 ]2E#P.-!b 参考文献 146 4.Kl/b; 第7章 带通滤光片 149 'h}(> % 7.1 带通滤光片的特性描述 149 oZ,J{I!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 E' -lpE 7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 T<?
(KW 7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 ^_\S)P2c 7.3.2 膜系透射定理 153 r&%TKm^/ 7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 ncGt-l<9 7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 -al\*XDz 7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 :j2?v(jT_l 7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 AQ%B&Q(V1 7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 elJ?g
&" 7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 j(~e{HZ 7.4.3 诱导带通滤光片 174 mH.c`* 7.5 超窄带带通滤光片 183 4Jn+Ot.,d 7.6 宽带带通滤光片 185 ,V^2Oa 7.7 带通滤光片的角特性 186 ygK@\JHn 7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 2#
72B 7.9 多通道窄带带通滤光片 192 h;Hg/jv 习题 193 1.0: 参考文献 193 joz0D!-"# 第8章 截止滤光片 196
&x?m5%^l 8.1 截止滤光片的特性描述 196 A"tE~m;"7 8.2 吸收型截止滤光片 197 Ab
#}BHI 8.3 干涉型截止滤光片 198 0tKVo]EK 8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 ~nJ"#Q_T 8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 'XJqh|G 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 0Q7|2{ 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 shgZru 8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 *I:a\o~$[ 8.3.6 截止带的展宽 210 n\ 'PNB 8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 Rp+Lu 8.4 金属介质膜截止滤光片 218 z0H+Or 8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 B?%e-xV- 习题 221 Tnv,$KOhs 参考文献 221 '4Drs}j5 第9章 带阻滤光片 223 G%A!yV 9.1 带阻滤光片的特性描述 223 }}qY,@eeX 9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 `]`S"W7& 9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 >*MGF=.QG 9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 VS\| f'E 9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 (:P#l&f 9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 mEmgr(W 9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 kQF3DR$,B 9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 =pZ$oTR 9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 qeDXG 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 @;G%7&ps 习题 241 iCJXV' 参考文献 241 Tn"@u&P
* 第10章 分光镜 243 5g%D0_e5 10.1 中性分光镜 243 URbHVPCPb 10.1.1 金属膜中性分光 244 +[ng99p 10.1.2 介质膜中性分光 245 "8p<NsU 10.1.3 金属介质膜中性分光 247 0.S7uH%" 10.2 双色分光镜 249 2]y Hxo/6 10.3 偏振分光 254 \JC_"gqt 10.3.1 偏振特性的描述 254 U2)?[C1q{ 10.3.2 平板偏振分光镜 255 f?r{Q 10.3.3 棱镜偏振分光 258 j0^1BVcj 10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 J%]5C}v \ 10.4 消偏振分光 262 #_Zkke~{ 10.4.1 偏振分离的描述 263 eiCmd
=O7 10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 ~Ede5Vg!!2 10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 :IX,mDO 10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 l,6' S8= 10.5 分光中的消色差问题 280 L&KL]n 习题 281 (}5};v 参考文献 282 n/Dg)n? 第二篇 薄膜扶术基础 t7yvd7 第11章 薄膜制备技术 283 z6Fl$FFP 11.1 真空技术简介 283 Dm%Q96*VAq 11.1.1 真空的基本知识 283 L#?mPF
11.1.2 真空的获得 284 k]A=Q 11.1.3 真空的测量 286 1LaJ
hrp? 11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 a ]:xsJ~ 11.2.1 蒸镀法 289 _%3p&1ld 11.2.2 溅射法 300 7^V`B^Vu 11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 La28%10 11.3.1 化学气相沉积的原理 307 +f$
{r7 11.3.2 常压化学气相沉积 308 fRxn,HyV 11.3.3 低压化学气相沉积 308 >7)QdaB 11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 >(_2'c*[w 11.3.5 光化学气相沉积 310
n!sOKw 11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 #)m[R5g( 11.3.7 原子层沉积 312 \PD%=~ 11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 WZn"I&Z 11.4.1 化学镀 313 \irKM8]LJ 11.4.2 阳极氧化法 314 39m8iI%w[
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 Z<W f/ 11.4.4 电镀 315 7yJE+o' 11.4.5 LB 膜制备技术 315 L8f_^
*, 11.5 光刻蚀 316 KMG}VG
11.5.1 光刻工艺 316 03AQB;. 11.5.2 光刻胶 317 \vx'+} 11.5.3 掩模 318 LN)yQ- 11.5.4 曝光 318 >sdF:(JV& 11.5.5 刻蚀方法 318 lKf kRyO_S 11.5.6 无掩模刻蚀 321 8QMMKOui\ 11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 A~v[6*~> 习题 323 8#R%jjr%T 参考文献 324 t<"`gM^| 第12章 光学薄膜检测技术 326 A
k~|r#@ 12.1 光谱分析技术基础 326 ^Y!$WP 12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 ^$mCF%e8H 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 dKP| TRd 12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 Zl>wWJ3y 12.2.1 透射率测量 333 V
lkJ$f5l 12.2.2 反射率测量 334 $m-C6xC/ 12.3 薄膜吸收和散射测量 338 lYS " 12.3.1 吸收测量 338 YzJWS|] 12.3.2 散射测量 342 [vz2< genn 12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 _v8u% 12.4 光学薄膜常数测量 347 3''Uxlo\ 12.4.1 光度法 348 xOr"3;^ 12.4.2 全反射衰减法 354 gK"(;Jih$ 12.4.3 椭圆偏振法 357 ,-kz\N@. 12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 1FG"Ak}D 12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 APJFy@l} 12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 cmYzS6f,7 12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 m&#D ~ 12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 i+Mg[x$. 12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 *=]UWM~] 12.6.1 薄膜微结构 368 &4%78K\ 12.6.2 薄膜微结构检测 371 QxuU3#l 12.6.3 雕塑薄膜 372 .Wi%V" 12.6.4 薄膜化学成分检测 373 K{9Vyt9,$ 12.7 薄膜非光学特性测量 375 |Om9(xT !s !el;G
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