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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。 $]Fe9E? B'~.>,fg
[attachment=101025] Q^mJ _~ 目录 t5 5k#`Z 第一篇 薄膜元学基本理抢 56TUh_ 第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 ->93.sge 1.1 麦克斯韦方程 1 rRsLl/d 1.2 平面电磁波 6 OM,uR3, 1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 M%$zor 1.2.2 理想介质中的平面波解 7 C/]0jAAE7 1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 RQe#X6'h 1.3 平均电磁能流密度光强 9 B3I<
$ 1.4 电磁波谱、光谱 10 6J&L5E 习题 12 V$:v~*Y9 参考文献 12 I.(/j 第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 _-^KqNyy 2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 IClnh1= 2.1.1 S波反射与透射 14 ~~yo& ] 2.1.2 P波反射与透射 16 >L=l{F6
p 2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 6oJ~Jdn' 2.2.1 S 波反射与透射 18 }dB01Jl
' 2.2.2 P 波反射与透射 20 BJ{mX>I( 2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 u1>| 2D 2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 zeR!Y yt! 2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 B-eYWt8s 2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 L*L3;y| 2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 t@!oc"z}@ 2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 iL5+Uf)E3 2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 Ng;E]2" 2.5.1 全反射与倏逝波 36 v)X1R/z5xw 2.5.2 全透射 37 vT[%*)` 2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 rGq~e|.O3 2.6 反射率和透射率 39 #M8"b]oh6 2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 A
u(Ng q 2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 'VO^H68 2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 h^[K= J 习题 44 Vl'|l)b4W 参考文献 44 30F&FTW 第3章 平面光波在平界面层状介质薄膜中的反射与透射 45 e
`_ [+y 3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 b]*9![_ 3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 v( (fRX.` 3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 x~Pv 3.3.1 平面分界面多层均匀介质薄膜反射系数和透射系数计算的矩阵方法 53 L! Q&?xP 3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 #PtV=Ee1 3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 .eJ4F-V 3.4.1 一阶近似 62 rEZa%)XJ 3.4.2 二阶近似 63 L6U[H#3( 3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 RCgs3JIE+2 3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 *S{%+1F 3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 dr:)+R 3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 )2FS9h.t 3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 &AlVJEI+ 3.5.5 非均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的数值解 74 PsLuyGR.< 3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 )/f,.Z$ 习题 79 v>0xHQD*<M 参考文献 79 %.<w8ag 第4章 膜系设计图示法 81 TQbhK^] 4.1 矢量法 81 HiVF<tN 4.2 导纳图解法 87 ~M43#E[oOF 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 qb
"H&)aHw 4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 0y|}}92: 4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 *gZ4Ub|O 4.3 金属膜导纳圆图 97 f'R^MX2 4.4 膜系层间电场分布 99 VU)ywIs 习题 100 QJ pUk%Wj 参考文献 101 1kTJMtZG~ 第二篇 光学等膜分类反应用 0nA17^W 第5章 增透膜 102 {v~&.| 5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 `@=}5 9+| 5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 [ nYwJ 5.3 透射滤光片组合透射率 106 t</Kel|D 5.4 均匀介质增透膜 107 %,>> <8 5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 CWt,cwFW 5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 bxEb2D 5.5 非均匀介质增透膜 113 Px'% 5TKN 5.6 入射角变化对透射率的影响 115 g8}/Ln*W' 5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 b^^Cj( 习题 118 8pt;'' 参考文献 118 Jp_{PR:& 第6章 高反射膜 120 {"'W!WTb 6.1 反射镜组合的反射率 120 $5cLhi"` 6.2 周期多层膜系的反射率 121 Q_LPLmM 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 AUxLch+"5K 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 3}n=o d= 6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 +<@7x16 6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 ~D<o}ItRF 6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 ,Ea.ts> 6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 "YHe]R>3s 6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 <E6]8SQE 6.8 金属反射镜 134 ma?569Z8~0 6.8.1 常用金属反射镜 134 OFCkQEG=y> 6.8.2 金属一介质反射镜 136 R7Hn8;.. 6.9 影响反射特性的因素 137 <k}>eGn 6.10 高反射镜应用实例 143 3"!2C,3c# 6.10.1 激光高反射镜 143 tSE6m - 6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 \L6U}ZQ2V 6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 T(7
8{A> 习题 146 j08|zUe 参考文献 146 ;z)$wH0xc 第7章 带通滤光片 149 /]<0`nI. 7.1 带通滤光片的特性描述 149 M)Tv(7 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 Mz+|~'R 7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 E^#|1Kpq 7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 hG&RGN_<6+ 7.3.2 膜系透射定理 153 {HvR24# 7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 -5kq9Dy\, 7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 dg/7?gV 7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 %w6> 3#e 7.4 窄带和中等带宽滤光片 164
(= uwx# 7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 6DR@$fpt 7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 @l>\vs< 7.4.3 诱导带通滤光片 174 ]Fl+^aLS 7.5 超窄带带通滤光片 183 G-bG}9vc] 7.6 宽带带通滤光片 185 6SlE>b9tA 7.7 带通滤光片的角特性 186 VXR.2C 7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 p5c'gziR 7.9 多通道窄带带通滤光片 192 X&
O
o1y 习题 193 A{mbL2AxwC 参考文献 193 = J).(E89 第8章 截止滤光片 196 B2WPjhzD 8.1 截止滤光片的特性描述 196 uSM4:!8 8.2 吸收型截止滤光片 197 X
f!Bsp#\g 8.3 干涉型截止滤光片 198 <74q]C 8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 z`>a,X 8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 c@5fiRPv! 8.3.3 [(0.5H)L(0.5H)]和[ (0.5L) H(0.5L)]类型对称膜系的光学等效导纳和等效相位 201 UQ`%,D 8.3.4 [(0.5H)L(0.5H)Jm 和[(0.5L) H(0.5L)]m类型周期对称膜系的透射率 203 qC.jXU?rO 8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 |C7GI[P 8.3.6 截止带的展宽 210 J>]' {!+ 8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 8y~
Jn~t 8.4 金属介质膜截止滤光片 218 TBrAYEk
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 .I
{X 习题 221 I)_072^O 参考文献 221 vlp]!7v 第9章 带阻滤光片 223 V |#B=W 9.1 带阻滤光片的特性描述 223 (RWZ[-;) 9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 N$p}rh#7{ 9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 NT= ?@uxD 9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 G*\wu&7! 9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 ~9h6"0K! 9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 +=$]f jE? 9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 NTs< ;ED 9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 n_.2B$JD 9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 OA4NXl' 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 zdU<]ge 习题 241 q|=tt(}G 参考文献 241 dH#S69> 第10章 分光镜 243 yY[[) 10.1 中性分光镜 243 (@uQ>dR: 10.1.1 金属膜中性分光 244 )&se/x+ 10.1.2 介质膜中性分光 245 H Y.,f_m 10.1.3 金属介质膜中性分光 247 p
Ic;9 10.2 双色分光镜 249 :NA cad 10.3 偏振分光 254 k[A=:H1" 10.3.1 偏振特性的描述 254 K34ca-~ 10.3.2 平板偏振分光镜 255 im*QaO%a4 10.3.3 棱镜偏振分光 258 TLPy/, 10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 }Jh!B| 10.4 消偏振分光 262 jEit^5^5| 10.4.1 偏振分离的描述 263 gigDrf} 10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 W{1=O)w 10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 9]1-J5iO 10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 D@>P%k$$s> 10.5 分光中的消色差问题 280 Xb)XV$0 习题 281 ,XI,B\eNk 参考文献 282 1S
0GjR 第二篇 薄膜扶术基础 @D[;$YEk 第11章 薄膜制备技术 283 "aB]?4 11.1 真空技术简介 283 =WJ*$j( 11.1.1 真空的基本知识 283 Ds&)0Iwf 11.1.2 真空的获得 284 .6(Bf$E 11.1.3 真空的测量 286 ULjW589zb 11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 VskyRxfdW3 11.2.1 蒸镀法 289 1a/@eqF'' 11.2.2 溅射法 300 L
a0H 11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 Ju)2J?Xs5 11.3.1 化学气相沉积的原理 307 |Wi$@sWO 11.3.2 常压化学气相沉积 308 0-l
@U{ 11.3.3 低压化学气相沉积 308 \hv*`ukF 11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 7EQ
|p 11.3.5 光化学气相沉积 310 Lo7R^> 11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 `"A\8)6- 11.3.7 原子层沉积 312 '#u|RsZ 11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 ~Jmn?9 3 11.4.1 化学镀 313 /_o1b_1U 11.4.2 阳极氧化法 314 Z^>3}\_v 11.4.3 溶胶一凝胶法 314 ]c[80F- 11.4.4 电镀 315 JgYaA*1X 11.4.5 LB 膜制备技术 315 Fg5>CppH 11.5 光刻蚀 316 -Ww'wH'2 11.5.1 光刻工艺 316 4K[U*-\" 11.5.2 光刻胶 317 Ct$e`H!; 11.5.3 掩模 318 rguC#Xt!4 11.5.4 曝光 318 Hd2Sou4-j 11.5.5 刻蚀方法 318 W O|2x0K 11.5.6 无掩模刻蚀 321 NnrX64|0 11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 pYceMZ$ 习题 323 A;Xn#t ,(K 参考文献 324 cXE42MM 第12章 光学薄膜检测技术 326 > 9 i @W@M 12.1 光谱分析技术基础 326 A5!f# 12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 #RlI([f|& 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 WP2|0ib 12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 <CzH'!FJN 12.2.1 透射率测量 333 f{^C+t{r 12.2.2 反射率测量 334 "eZNci 12.3 薄膜吸收和散射测量 338 BT`D|< 12.3.1 吸收测量 338 nd'zO#"m? 12.3.2 散射测量 342 ~Q>97% 12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 qD7#q] 12.4 光学薄膜常数测量 347 7evE;KL 12.4.1 光度法 348 \96?OCdr 12.4.2 全反射衰减法 354 % ]r@vjeyd 12.4.3 椭圆偏振法 357 :&&Ps4\Sq 12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 z"=#<C 12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 "Z& { 12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 hi`\3B 12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 pWO,yxr: 12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 T%
Kj >- 12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 v?-pAA)ht 12.6.1 薄膜微结构 368 cqRIi~` 12.6.2 薄膜微结构检测 371 Z+(V'e; 12.6.3 雕塑薄膜 372 Z[ZqQ` 7N 12.6.4 薄膜化学成分检测 373 \&Mipf7a 12.7 薄膜非光学特性测量 375 [ -{L@ azS"*#r6}
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