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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。 3\jcq@N ,:1_I`d>#X
[attachment=101025] g`BtG 目录 ^E3 i]Oem 第一篇 薄膜元学基本理抢 PRE\2lLY 第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 )mVpJYt; 1.1 麦克斯韦方程 1 4Cdl^4(LT 1.2 平面电磁波 6 `K^j:fE7n 1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 Yuo 1.2.2 理想介质中的平面波解 7 ADQ#qA,/ 1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 Y$SwQ;wl 1.3 平均电磁能流密度光强 9 :UgCP ~Y 1.4 电磁波谱、光谱 10 R%Y#vUmBV{ 习题 12 JM-rz#;1 参考文献 12 M>BcYbXf 第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 CkJ\v%JAW 2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 ]VU a$$ 2.1.1 S波反射与透射 14 C3p/|{TP
2.1.2 P波反射与透射 16 yj48GQP] 2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 i$ :\, 2.2.1 S 波反射与透射 18 ,`ZIW 2.2.2 P 波反射与透射 20
Kq*D_Rh2 2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 rcWr0q 2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 .^%!X!r 2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 (IY=x{b 2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 M!e$h?vB 2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 (t\
F>A 2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 >pV|c\ 2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 U%~L){<V[ 2.5.1 全反射与倏逝波 36 ,,-g*[/3 2.5.2 全透射 37 ATb[/=hP<R 2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 C
{GSf`D!T 2.6 反射率和透射率 39 0Q1sJDa. 2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 8"\g?/ 2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 [e:mRMi 2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 ZKv^q%92 习题 44 UF)4K3X 参考文献 44 BrQXSN$i 第3章 平面光波在平界面层状介质薄膜中的反射与透射 45 P;#}@ /E 3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 smM*HDK 3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 ;
iK9'u 3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 :i4>&4j 3.3.1 平面分界面多层均匀介质薄膜反射系数和透射系数计算的矩阵方法 53 f;k'dqlv 3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 ~HH#aXh* 3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 :$`"M#vMX 3.4.1 一阶近似 62 k>8,/ AZd 3.4.2 二阶近似 63 DhL]\
4 3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 _FET$$>z N 3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 ;&N;6V"} 3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 MU ;
L7^ 3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 `zjEs8`' 3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 R0n#FL^E 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 BihXYux* 3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 j(`L)/|O 习题 79 @} 61D 参考文献 79 MMpGI^x!-X 第4章 膜系设计图示法 81 F|3 =Cl 4.1 矢量法 81 q5irKT*Hs 4.2 导纳图解法 87 1HF=,K+ 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 ?~;8Y=O 4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 .7ZV:m 4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 =c-,uW11[ 4.3 金属膜导纳圆图 97 *)V1Sd#m 4.4 膜系层间电场分布 99 Z>)(yi9+ 习题 100 Hvn{aLa. 参考文献 101 zF6]2Y?k% 第二篇 光学等膜分类反应用 >&|C
E2' 第5章 增透膜 102 JO4rU-
n 5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 &gn^i!%Z) 5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 VPB,8zb] 5.3 透射滤光片组合透射率 106 8u,f<XHi"a 5.4 均匀介质增透膜 107 #)aUKFX 5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 e%(,)WlTaU 5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 ?]`kc 5.5 非均匀介质增透膜 113 V Q6&7@
c 5.6 入射角变化对透射率的影响 115 3aL8 gE 5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 Fu*~{n 习题 118 .kl _F7 参考文献 118 DA5kox&cU 第6章 高反射膜 120 rpk
)i:k\ 6.1 反射镜组合的反射率 120 1N#KVvK 6.2 周期多层膜系的反射率 121 nMK,g>wp 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 [>IAS> 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 ;T Af[[P 6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 m"{D}(TA 6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 73kF=*m 6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 Jl-Lz03YG 6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 w&eX)! 6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 )Q_^f'4 6.8 金属反射镜 134 Q3t9J"=1g 6.8.1 常用金属反射镜 134 <+1d'VQ2 6.8.2 金属一介质反射镜 136 w`kn!k8 6.9 影响反射特性的因素 137 y#'|=0vTvP 6.10 高反射镜应用实例 143 "t4$%7L] 6.10.1 激光高反射镜 143 ^Z:oCTOP 6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 0] 'Bd`e 6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 !2)$lM1@J 习题 146 NuLyu=.? 参考文献 146
6j FD| 第7章 带通滤光片 149 Hshm;\' 7.1 带通滤光片的特性描述 149 9o|=n'o 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 !ejLqb 7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 2|xNT9RW 7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 O@@=ZyYwc 7.3.2 膜系透射定理 153 '%@fW:r~ 7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 B|Y6;4? 7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 "XWrd[Df 7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 ?U~9d"2= 7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 _5F8F4QY` 7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 uyt]\zVT 7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 Zrtyai{8l 7.4.3 诱导带通滤光片 174 <r_L- 7.5 超窄带带通滤光片 183 g$c\(isY; 7.6 宽带带通滤光片 185 t(-`==.R 7.7 带通滤光片的角特性 186 0ZY.~b'eu 7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 >z'kCv 7.9 多通道窄带带通滤光片 192 xXpeo_y' 习题 193 N? r{Y$x 参考文献 193 C]ev"Am_)
第8章 截止滤光片 196 Gj6(ycaS 8.1 截止滤光片的特性描述 196
UADD 7d 8.2 吸收型截止滤光片 197 %F'*0< 8.3 干涉型截止滤光片 198 %?gh;? GD 8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 *.X!AJ;M=O 8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 Zi&qa+F 8.3.3 [(0.5H)L(0.5H)]和[ (0.5L) H(0.5L)]类型对称膜系的光学等效导纳和等效相位 201 *~~&*&+ 8.3.4 [(0.5H)L(0.5H)Jm 和[(0.5L) H(0.5L)]m类型周期对称膜系的透射率 203 |{ E\ 2U 8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 M_wqb'= 8.3.6 截止带的展宽 210 dg9
DBn# 8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 ]?n)!u 8.4 金属介质膜截止滤光片 218 _^+z2m+~N 8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 {\!_S+}{ 习题 221 }bQqln)# 参考文献 221 XG]ltSOy 第9章 带阻滤光片 223 AV"fOK;#A 9.1 带阻滤光片的特性描述 223 Xr54/.{&@ 9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 DYS|"tSk 9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 %A@Q %l6 9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 's.%rre% 9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 iNn]~L1 9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 2b|$z"97jj 9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 .VFa,&5;3 9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 N*~G ] 9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 Z^AOV:|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 ZeVb< g 习题 241 MdzG2uZT 参考文献 241 A#:5b5R 第10章 分光镜 243 Ij +
E/V 10.1 中性分光镜 243 @<$-*, 10.1.1 金属膜中性分光 244 mK!73<p_ 10.1.2 介质膜中性分光 245 O>YXvu 10.1.3 金属介质膜中性分光 247 wYxnKm~f 10.2 双色分光镜 249 *XRAM. 10.3 偏振分光 254 9|Z25_sS 10.3.1 偏振特性的描述 254 Ku6bY| 10.3.2 平板偏振分光镜 255 9$-V/7@) 10.3.3 棱镜偏振分光 258 8*sZ/N. 10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 y'ZRoakz) 10.4 消偏振分光 262 W0vdU;?% 10.4.1 偏振分离的描述 263 =yn|.%b 10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 a@[y)xa$Z
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 5v51:g>c 10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 +bi%4DA 10.5 分光中的消色差问题 280 x1\a_Kt 习题 281 y:TLGQ0
参考文献 282 iqCZIahf 第二篇 薄膜扶术基础 seT?:PCA 第11章 薄膜制备技术 283 cN/8b0C 11.1 真空技术简介 283 3GkVMYI 11.1.1 真空的基本知识 283 4~<
:Pj 11.1.2 真空的获得 284 F8(6P1}E 11.1.3 真空的测量 286 Ol8ma`}Nq3 11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 577H{;pW 11.2.1 蒸镀法 289 [12^NEt 11.2.2 溅射法 300 SKx&t- 11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 ~HbZRDcJc 11.3.1 化学气相沉积的原理 307 q$[x*!~ 11.3.2 常压化学气相沉积 308 fD8A+aA 11.3.3 低压化学气相沉积 308 P4vW.|@ 11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 0QE2e'}}- 11.3.5 光化学气相沉积 310 s`2Hf&%aZJ 11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 S|U/m m 11.3.7 原子层沉积 312 ;x.xj/7 11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 HtWuZq;w 11.4.1 化学镀 313 (h NSzG\ 11.4.2 阳极氧化法 314 <a@'Pcsk 11.4.3 溶胶一凝胶法 314 vM5u]u! 11.4.4 电镀 315 :Gyv%>. 11.4.5 LB 膜制备技术 315 Z!Y ^iN 11.5 光刻蚀 316 '5V2{k$4U 11.5.1 光刻工艺 316 2=pVX 11.5.2 光刻胶 317 +we3BE. 11.5.3 掩模 318 B2UQO4[w 11.5.4 曝光 318 R8
1z|+c|_ 11.5.5 刻蚀方法 318 b[<Q_7~2 11.5.6 无掩模刻蚀 321 *M*:3v
0 11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 s_} 1J,Y 习题 323 $i@~$m7d- 参考文献 324 E}S)uI,gn 第12章 光学薄膜检测技术 326 Y
}*[Krw 12.1 光谱分析技术基础 326 F?]nPb| 12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 tWkD@w`Lnn 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 [ Fid 12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 HbWl:y U 12.2.1 透射率测量 333 SWujj,-[ 12.2.2 反射率测量 334 #S+GI! 12.3 薄膜吸收和散射测量 338 Q>y2C8rnJ/ 12.3.1 吸收测量 338 SooSOOAx[ 12.3.2 散射测量 342 Vw7NLTE}` 12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 S?.2V@Ic 12.4 光学薄膜常数测量 347 (dO, +~ 12.4.1 光度法 348 ]<D9Q> 12.4.2 全反射衰减法 354 9)={p9FZY 12.4.3 椭圆偏振法 357 7T
\}nX1 12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 IZ /M d@C 12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 {3Z&C$:s 12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 RH+3x7l 12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 fDo )~t*~ 12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 $0rSb0[ 12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 ,]e!OZ[$m 12.6.1 薄膜微结构 368 |1`|E-S= 12.6.2 薄膜微结构检测 371 1X\dH<B} 12.6.3 雕塑薄膜 372 |n-NK&Y(o 12.6.4 薄膜化学成分检测 373 Q8.SD p 12.7 薄膜非光学特性测量 375 !$ikH,Bh Lc;4 Hg
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