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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。 ,[}yf#8@J p-'6_\F.Ke
[attachment=101025] F`BgKH! 目录 ~Riu*< 第一篇 薄膜元学基本理抢 Q(;B) 第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 6`4W, 1.1 麦克斯韦方程 1 VmOFX:j!, 1.2 平面电磁波 6 e9Ul A 1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 VkTlPmr 1.2.2 理想介质中的平面波解 7 s{z~Axup- 1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 igj={==m 1.3 平均电磁能流密度光强 9 IzGB 1.4 电磁波谱、光谱 10 <jRFN&"h} 习题 12 R0hctT1j 参考文献 12 \Ul.K!b7 第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 |:e|~sism 2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 aO^:dl5 2.1.1 S波反射与透射 14 io9xI3{ 2.1.2 P波反射与透射 16 +i`Q 7+d 2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 =(|xU?OL 2.2.1 S 波反射与透射 18 \Sw+]pr~ 2.2.2 P 波反射与透射 20 1t\b a1x 2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 x'M^4{4[ 2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 ^0`<k 2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 =##s;zj(% 2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 /[20e1 w! 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{q}f) 2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 ;X$q#qzN# 2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 1~R$$P11[9 2.5.1 全反射与倏逝波 36 1A?\BJ" 2.5.2 全透射 37 2GiUPtO&Gj 2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 &'huS?gA9 2.6 反射率和透射率 39 >9.5-5" 2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 4#@W;' 2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 b@2Cll# 2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 XJ:>UNf5; 习题 44 CrNwALx 参考文献 44 .B 85!lCF 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 dcl.wD0~V 3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 $*AC>i\ 3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 `sk!C7% 3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 |%'6f}fnE 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 {*?sVAvj 3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 C@y}*XV[b 3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 (Pk"NEP 3.4.1 一阶近似 62 *?^Z)C> 3.4.2 二阶近似 63 3C rQBIj1 3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 Wa[x`:cT?u 3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 4-7kS85 3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 +9CEC1-l 3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 I #M%%5e 3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 UTDcX 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 * MSBjH| 3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 9^ >M>f" 习题 79 AezvBY0'`z 参考文献 79 Sc1+(z 第4章 膜系设计图示法 81 :W.jNV{e\F 4.1 矢量法 81 &jV9* 4.2 导纳图解法 87 <#+oQ>5s 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 J Q)4}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 5:Yck< 4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 $^W-Wmsz 4.3 金属膜导纳圆图 97 G3RrjWtO 4.4 膜系层间电场分布 99 ?w+ QbT 习题 100 gohAp 参考文献 101 May&@x/oMS 第二篇 光学等膜分类反应用 K<@[_W+ 第5章 增透膜 102 AIZW@ Nq.5 5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 9z5"y|$ 5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 Sao>P[#x 5.3 透射滤光片组合透射率 106 $uEJn&n7} 5.4 均匀介质增透膜 107 v!NB~"LQ 5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 "s F Xl 5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 hq/J6 M 5.5 非均匀介质增透膜 113 T*h!d(
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 J0^{,eY< 5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 Y]C;T 习题 118 nK+lE0 参考文献 118 1s#yWQ 第6章 高反射膜 120 `IEq@Wr#$! 6.1 反射镜组合的反射率 120 %ZujCZn 6.2 周期多层膜系的反射率 121 Ya}T2VX 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 :{[<g]( 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 FE/$(7rM 6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 >f&xJq 6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 jja{*PZ6H 6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 ZlthYuJ 6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 eYJ{LPo 6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 IE&_!ce 6.8 金属反射镜 134 DdBxqkh 6.8.1 常用金属反射镜 134 mfXD1]<. 6.8.2 金属一介质反射镜 136 ~O \}/I28 6.9 影响反射特性的因素 137 (# JMB) 6.10 高反射镜应用实例 143 H76E+AY 6.10.1 激光高反射镜 143 |q3f]T&+>{ 6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 `vudS? 6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 +0VG[c\8 习题 146 p1+7<Y: 参考文献 146 |2z}Xm5\ 第7章 带通滤光片 149 E@:Q 'g% 7.1 带通滤光片的特性描述 149 Z[Wlyb0 7.2 带通滤光片的基本构型一一法布里一咱罗干涉仪及其变形 150 >G]? 7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 e#tIk;9Xz 7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 @gNpJB]V 7.3.2 膜系透射定理 153 /:U1!9.y 7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 _3|6ZO 7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 8KFj<N>' 7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 '<TD6jBs 7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 _*Pfp+if 7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 l1&5uwuF 7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 ~%`EeJwT 7.4.3 诱导带通滤光片 174 d+tj%7 7.5 超窄带带通滤光片 183 <nBo}0O} 7.6 宽带带通滤光片 185 AWO0NWTB 7.7 带通滤光片的角特性 186 9hy'DcSy, 7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 @|Dm E!) 7.9 多通道窄带带通滤光片 192 qk&gA}qF 习题 193 o~= iy 参考文献 193 >;,gGH 第8章 截止滤光片 196 @d&g/ccMxd 8.1 截止滤光片的特性描述 196 z
OtkC3hY 8.2 吸收型截止滤光片 197 /J;;|X#P 8.3 干涉型截止滤光片 198 +kM\
D~D1 8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 Vn'?3Eb< 8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 )!i!3 8.3.3 [(0.5H)L(0.5H)]和[ (0.5L) H(0.5L)]类型对称膜系的光学等效导纳和等效相位 201 Jz0K}^Dj[ 8.3.4 [(0.5H)L(0.5H)Jm 和[(0.5L) H(0.5L)]m类型周期对称膜系的透射率 203 D ZVXz|g 8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 l8^y]M 8.3.6 截止带的展宽 210 CJp-Y}fGEA 8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 )!A 2> 8.4 金属介质膜截止滤光片 218 D i+4Eb
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 `$at9 习题 221 wazP,9W? 参考文献 221 F99A;M8( 第9章 带阻滤光片 223 8
}-7{ 9.1 带阻滤光片的特性描述 223 8)pB_en3sO 9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 PcB{=L 9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 k d+l k: 9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 >Fyu@u 9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 ehE-SrkU' 9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 7%4.b7Q 9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 `y2ljIWJ 9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 eES'}[W> 9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 wlr Ign% 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 RJx{eck% 习题 241 G,]z(% 参考文献 241 Wab.|\c 第10章 分光镜 243 t@)my[ ! 10.1 中性分光镜 243 N!L'W\H, 10.1.1 金属膜中性分光 244 Lyr2(^#: 10.1.2 介质膜中性分光 245 =U NT.] 10.1.3 金属介质膜中性分光 247 `E W!-v) 10.2 双色分光镜 249 frc{>u~t 10.3 偏振分光 254 0R|K0XH#$ 10.3.1 偏振特性的描述 254 B9*Sfw% 10.3.2 平板偏振分光镜 255 Y%g "Y 10.3.3 棱镜偏振分光 258 cz#_<8'N 10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 +*C^:^jA 10.4 消偏振分光 262 y@A6$[%(E| 10.4.1 偏振分离的描述 263
%}h`+L 10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 K6hfauWd[ 10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 [/OQyb4F< 10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 6.'$EtH 10.5 分光中的消色差问题 280 ?L\z}0# 习题 281 IBET'!j4" 参考文献 282 = /Wu'gG) 第二篇 薄膜扶术基础 dF
e4K" 第11章 薄膜制备技术 283 ,eXFN?CB 11.1 真空技术简介 283 | ]# +v@ 11.1.1 真空的基本知识 283 4%7s259% 11.1.2 真空的获得 284 +9zA^0 11.1.3 真空的测量 286 TV=c,*TV 11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 pds*2p)2 11.2.1 蒸镀法 289 eu9w|g 11.2.2 溅射法 300 6e#wR/ 11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 r?^"65= 11.3.1 化学气相沉积的原理 307 y9!:^kDI 11.3.2 常压化学气相沉积 308 ?E7=:h(@t 11.3.3 低压化学气相沉积 308 9|=nV|R'6 11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 hk}
t:< 11.3.5 光化学气相沉积 310 dE [Ol 11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 H)5QqZ8 11.3.7 原子层沉积 312 =/9<(Tt%m 11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 y]'CXCml) 11.4.1 化学镀 313 p=B?/Sqa 11.4.2 阳极氧化法 314 L/x(RCD 11.4.3 溶胶一凝胶法 314 Dtt-|_EMS 11.4.4 电镀 315 &@6 GI< 11.4.5 LB 膜制备技术 315 r6t&E%b 11.5 光刻蚀 316 7Z0/(V.- 11.5.1 光刻工艺 316 SF< [FM%1 11.5.2 光刻胶 317 $XGtS$ 11.5.3 掩模 318 3dG4pl~ 11.5.4 曝光 318 jdM=SBy7q 11.5.5 刻蚀方法 318 .C= I^ 11.5.6 无掩模刻蚀 321 x=Mm6}/ 11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 i&&qbZt 习题 323 2~FPw{]j 参考文献 324 rzu
s 第12章 光学薄膜检测技术 326 Spgg+;9 12.1 光谱分析技术基础 326 8lwM{?k$ 12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 4RQ5(YTTuR 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 o56kp3b)b 12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 M#a&\cqC 12.2.1 透射率测量 333 !ZrB^?sO 12.2.2 反射率测量 334 ezZph"& 12.3 薄膜吸收和散射测量 338 &{W^W8,% 12.3.1 吸收测量 338 rk,p!}FqL 12.3.2 散射测量 342 `?uPn~,e8 12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 V]c5
Z$Bd 12.4 光学薄膜常数测量 347 h|p[OecG 12.4.1 光度法 348 xl2g0? 12.4.2 全反射衰减法 354 t5)J;0/ 12.4.3 椭圆偏振法 357 yvxl_*Ds8 12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 |scUo~ 12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 nwf7M#3d 12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 54q3R`y 12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 vg(K$o{BT 12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 }-p,iTm 12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 doD>m?rig3 12.6.1 薄膜微结构 368 hZN<Yd8: 12.6.2 薄膜微结构检测 371 |Q!4GeQL[ 12.6.3 雕塑薄膜 372 'ere!:GJD 12.6.4 薄膜化学成分检测 373 1TRN~#ix 12.7 薄膜非光学特性测量 375 o.^y1mH' /6U
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