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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。 _886>^b@ $G <r2lPy
[attachment=101025] }s?3 目录 $|Ol?s 第一篇 薄膜元学基本理抢 ,L 第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 d>#',C#; 1.1 麦克斯韦方程 1 PJ:!O?KVq 1.2 平面电磁波 6 >7@,,~3 1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 bX[ZVE(L 1.2.2 理想介质中的平面波解 7 %_n%-Qn 1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 t0cS.hi 1.3 平均电磁能流密度光强 9 enxb
pq# 1.4 电磁波谱、光谱 10 kReZch} 习题 12 \="U|LzG 参考文献 12 Vxrj(knck, 第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 tHaHBx1P 2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 #5y+gdN 2.1.1 S波反射与透射 14 QpzdlB44l 2.1.2 P波反射与透射 16 _GY2|x2c 2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 f.` 8vaV 2.2.1 S 波反射与透射 18 Otr=+i
ZI 2.2.2 P 波反射与透射 20 ai/]E6r 2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 5 jK| 2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 29 !QE>Q 2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 Ax|'uvVAPT 2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 M'|[:I.V 2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 mGg/F&G9 2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 `Gxb98h/r 2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 Jo qhmn$j 2.5.1 全反射与倏逝波 36 `tO t+>YWn 2.5.2 全透射 37 x_8sV?F 2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 [A,!3BN 2.6 反射率和透射率 39 3
u=\d)eq 2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 G$_)X%Vb I 2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 Qd~7OH4Lp 2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 "Cvr("'O 习题 44 ^Rl?)_)1HE 参考文献 44 }'{"P#e8"q 第3章 平面光波在平界面层状介质薄膜中的反射与透射 45 1Q^u#m3 3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 jB9~'>JY 3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 bCTN^ 3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 LIJ#nb 3.3.1 平面分界面多层均匀介质薄膜反射系数和透射系数计算的矩阵方法 53 e6J>qwD? 3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 (-1{W^( 3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 'G[G;?F 3.4.1 一阶近似 62 nIlx?(=pu 3.4.2 二阶近似 63 w"D1mI!L
7 3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 Y]~-S 3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 xIc||o$ 3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 3XUVUd~ 3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 ?t}s3P!Q3w 3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 < j 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 B(FM~TVZ 3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 Y1AZ%{^0a 习题 79 hb0)<^xu 参考文献 79 *E>R1bJ8 第4章 膜系设计图示法 81 SG~HzQ\% 4.1 矢量法 81 @D["#pe,} 4.2 导纳图解法 87 $M,Q"QL 4.2.1 单一等效界面等反射率导纳圆图和等相位导纳圆图 87 F&CvqPI 4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 K)1Lg?j 4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 npytb*[|c 4.3 金属膜导纳圆图 97 fGH)Fgo` 4.4 膜系层间电场分布 99 <tO@dI$~> 习题 100 2ER_?y 参考文献 101 %#EzZD 第二篇 光学等膜分类反应用 'b [O-6v 第5章 增透膜 102 J pj[.Sq 5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 ~Sf'bj;( 5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 sAjUX.c 5.3 透射滤光片组合透射率 106 e&A3=a~\s 5.4 均匀介质增透膜 107 4!3<[J;N; 5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 ]4')H;'y 5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 $t6t 6<M) 5.5 非均匀介质增透膜 113 W4#DeT 5.6 入射角变化对透射率的影响 115 h1B_*L 5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 ]m&Ss 习题 118 t\2-7Ohj6 参考文献 118 03 iy[~Y2 第6章 高反射膜 120 ,'<NyA>< 6.1 反射镜组合的反射率 120 ^G5 fs'd 6.2 周期多层膜系的反射率 121 5&A' +] 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 !Dc;R+Ir0! 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 z 36Y/{>[ 6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 ?#doH, 6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 e<8KZ 6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 Mx# P
>. 6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 Zu~t )W 6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 VgY6M_V 6.8 金属反射镜 134 (Xzq(QV 6.8.1 常用金属反射镜 134 9)[)07 6.8.2 金属一介质反射镜 136
t"~X6o|R 6.9 影响反射特性的因素 137 Xrc{wDn 6.10 高反射镜应用实例 143 bz,"TG[ 6.10.1 激光高反射镜 143 ZOppec1D 6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 :YLYCVi| 6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 1j}e2H 习题 146 YOfYa 参考文献 146 z)eNM}cF 第7章 带通滤光片 149 5ff5M=M 7.1 带通滤光片的特性描述 149 XfEp_.~JM 7.2 带通滤光片的基本构型一一法布里一咱罗干涉仪及其变形 150
Du-Q~I6 7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 i$:yq. DW 7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 ,#^2t_c/ 7.3.2 膜系透射定理 153 vZ6R>f
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 uzp\<\d-t 7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 =:TQ_>$Nc2 7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 f*m^x7 7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 5yW}#W> 7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 gId
:IR 7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 $fPiR 7.4.3 诱导带通滤光片 174 c*(=Glzn 7.5 超窄带带通滤光片 183 D51O/.:U2 7.6 宽带带通滤光片 185 gA5DEit 7.7 带通滤光片的角特性 186 e-xT.RnQ 7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 b+dmJ]c 7.9 多通道窄带带通滤光片 192 xkkG#n) 习题 193 96gaun J 参考文献 193 gxVJH'[V5 第8章 截止滤光片 196 ZY6%%7?1 8.1 截止滤光片的特性描述 196 B>"-8#B[4 8.2 吸收型截止滤光片 197 ;ae6h
[ 8.3 干涉型截止滤光片 198 F"tM?V.| 8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 ?f5||^7 8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 6hFs{P7 8.3.3 [(0.5H)L(0.5H)]和[ (0.5L) H(0.5L)]类型对称膜系的光学等效导纳和等效相位 201 hig t(u 8.3.4 [(0.5H)L(0.5H)Jm 和[(0.5L) H(0.5L)]m类型周期对称膜系的透射率 203 L<Z2 8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 e&mTaCLG 8.3.6 截止带的展宽 210 #
?u
bvSdU 8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 kc@\AZb 8.4 金属介质膜截止滤光片 218 +\vN#xDz 8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 ((BdT:T\_ 习题 221 u)D!Rh V& 参考文献 221 'Rv.6>xqc 第9章 带阻滤光片 223 %7Gq#rq 9.1 带阻滤光片的特性描述 223 i-sm 9K'ns 9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223
y}W*P#BDO 9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 I
wu^@ 9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 9q^7%b, 9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 `y1,VY 9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 (d[JMO^@8 9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 On@p5YRwW 9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 %!L*ec%, 9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 CZCVC (/u 9.4.2 正弦周期折射率带阻滤光片设计的傅里叶变换方法 234 I%0J=V;o{ 习题 241 S2=x,c$ 参考文献 241 RS7J~Q 第10章 分光镜 243 ?CpM.{{s 10.1 中性分光镜 243 )VG_Y9;Xk: 10.1.1 金属膜中性分光 244 Sh<A936/E 10.1.2 介质膜中性分光 245
Bf,}mCq 10.1.3 金属介质膜中性分光 247 z+?48} 10.2 双色分光镜 249 ;s-fYS6(>{ 10.3 偏振分光 254 A&Q!W)= 10.3.1 偏振特性的描述 254 S.owVMQ 10.3.2 平板偏振分光镜 255 ?bG82@- 10.3.3 棱镜偏振分光 258 ZgzYXh2 10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 ^;EwZwH[ 10.4 消偏振分光 262 .R@euIva 10.4.1 偏振分离的描述 263 ;FjI!V 10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 G;AV~1i:~ 10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 >>>MTV f 10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 `u8=~]rblj 10.5 分光中的消色差问题 280 D._7)$d 习题 281 SsIN@ 参考文献 282 * \tR 第二篇 薄膜扶术基础 1[".
z{V3* 第11章 薄膜制备技术 283
t`x_@pr 11.1 真空技术简介 283 /5:qS\Zl 11.1.1 真空的基本知识 283 pf_`{2.\uO 11.1.2 真空的获得 284 Sr6?^>A@t 11.1.3 真空的测量 286 CDFkH 11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 Dr#V^"Dte 11.2.1 蒸镀法 289 l{3ZN"`I 11.2.2 溅射法 300 .1""U
'] 11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 w8-L2)Q}I 11.3.1 化学气相沉积的原理 307 rGSi
!q 11.3.2 常压化学气相沉积 308 bj+foNvu\ 11.3.3 低压化学气相沉积 308 zvbz3 a 11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 E._ [P/PB 11.3.5 光化学气相沉积 310 HK.Si]: 11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 |Lz7}g=6 11.3.7 原子层沉积 312 V} t8H 11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 C2K<CDVw 11.4.1 化学镀 313 $K!6T 11.4.2 阳极氧化法 314 +|spC 11.4.3 溶胶一凝胶法 314 l,E4h-$ 11.4.4 电镀 315 <Ow+LJWQK 11.4.5 LB 膜制备技术 315 d|$-l:(J 11.5 光刻蚀 316 k%({< | |