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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。 q$3HvZP 9A(n_Rs7?
[attachment=101025] n}+wd9J*!2 目录 }Z^FEd"y 第一篇 薄膜元学基本理抢 _ \_3s 第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 :l4^iSf 1.1 麦克斯韦方程 1 gZ1N&/9; 1.2 平面电磁波 6 j1W
bD7*8 1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 gYRqqV 1.2.2 理想介质中的平面波解 7 Pu1GCr( 1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 )_X;9%L7 1.3 平均电磁能流密度光强 9 vY4WQbz( 1.4 电磁波谱、光谱 10 8f|9W%jt 习题 12 /7.wQeL9 参考文献 12 sYl&Q.\q 第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 r$94J'_ 2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 )~1.<((< 2.1.1 S波反射与透射 14 t>XZ3 2.1.2 P波反射与透射 16 3O #~dFnp 2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 /\6}SG; 2.2.1 S 波反射与透射 18 jM{qRfOrg 2.2.2 P 波反射与透射 20 \o0z@Ntq 2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21
11PLH0 2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 ;|Y2r^c 2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 Ar\IZ_Q 2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 \x3^ 2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 c`rfKr&z 2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 Bidqf7v 2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 @\#'oIc| 2.5.1 全反射与倏逝波 36 0=3FO}[u 2.5.2 全透射 37 UDhwnGTq(l 2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 u?F7L8q] 2.6 反射率和透射率 39 Dh*~U:6$g 2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 $_4oN(WSz 2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 9 |us<k 2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 E|KLK4] 习题 44 cP/F|uG5 参考文献 44 T3=-UYx] 第3章 平面光波在平界面层状介质薄膜中的反射与透射 45 N:m@D][/sW 3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 u40b?
n.
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 k#{lt-a/ 3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 fx8y`8}_ 3.3.1 平面分界面多层均匀介质薄膜反射系数和透射系数计算的矩阵方法 53 m0dFA<5- 3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 JS<e`#c& 3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 "~.8eKRQ 3.4.1 一阶近似 62 D4YT33$tC 3.4.2 二阶近似 63 3 C E 39W 3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 S
jC)6mo 3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 `kaR@t 3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 u *#-7 3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 wa-_O< 3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 HYa$EE2 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 Pf^Ly97 3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 CDwFVR'_Af 习题 79 X^?|Sz<^E 参考文献 79 .j'@K+<45 第4章 膜系设计图示法 81 9-X{x95] 4.1 矢量法 81 M ,.0[+ 4.2 导纳图解法 87 '#pMEVP 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 =Qjw.6@ 4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 S'v V" 4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 .=et{\ 4.3 金属膜导纳圆图 97 B.C H9M 4.4 膜系层间电场分布 99 KoxGxHz^Y3 习题 100 hi4h0\L!} 参考文献 101 "4Wp>B 第二篇 光学等膜分类反应用 V'f&JQA 第5章 增透膜 102 C7XS6Nqu 5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 {GG~E54&B 5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 $Hl+iF4j< 5.3 透射滤光片组合透射率 106 mTI\,x%<OC 5.4 均匀介质增透膜 107 Sm*Jysy` 5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 auyKLT3C 5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 /:
\V wH 5.5 非均匀介质增透膜 113 Mo?t[]L 5.6 入射角变化对透射率的影响 115 B~'VDOG$Z 5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 Jm*M7gj 习题 118 ,&zjOc_v 参考文献 118 'Z(MV& 第6章 高反射膜 120 `K@df<}%*, 6.1 反射镜组合的反射率 120 ib""Fv7{ 6.2 周期多层膜系的反射率 121 e!2%k u 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 9FIe W[ 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 R|Q_W X
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 7am/X. 6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 J4*:.8Ki 6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 Gn2bZ%l 6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 a2klOX{ 6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 +|}K5q \ 6.8 金属反射镜 134 JtrDZ;^@
6.8.1 常用金属反射镜 134 "Wn?8vR 6.8.2 金属一介质反射镜 136 n'&`9M['%d 6.9 影响反射特性的因素 137 Wc`J`.#
6.10 高反射镜应用实例 143 n.)[MC} 6.10.1 激光高反射镜 143 /v;)H#; 6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 EZwdx 6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 D-b2E6o6 习题 146 5shu76 参考文献 146 ~y-vKCp| 第7章 带通滤光片 149 tci%=3,) 7.1 带通滤光片的特性描述 149 L->f=
8L 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 SJ WP8+ 7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 ]ZryY
EB 7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 #@\NdW\ 7.3.2 膜系透射定理 153 XnI
;7J 7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 x[O#(^q 7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 rJc)<OZjT 7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 %Dr4~7=7a 7.4 窄带和中等带宽滤光片 164
;~gd<KK 7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 dD.d?rnZq7 7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 ^ yukn*L 7.4.3 诱导带通滤光片 174 sG1]A:_<C 7.5 超窄带带通滤光片 183 4gkV]"
H! 7.6 宽带带通滤光片 185 ]htZ!; 8J 7.7 带通滤光片的角特性 186 $qUta<o2@ 7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 c!u}KVH 7.9 多通道窄带带通滤光片 192 >&TnTv?I 习题 193 kj3o1 Y 参考文献 193 }MavI' 第8章 截止滤光片 196 ng&EGM 8.1 截止滤光片的特性描述 196 `j!2uRFe> 8.2 吸收型截止滤光片 197 yL3<X w| 8.3 干涉型截止滤光片 198 `F+x]<m! 8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 9M7(_E;)B 8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 rX>y>{w~ 8.3.3 [(0.5H)L(0.5H)]和[ (0.5L) H(0.5L)]类型对称膜系的光学等效导纳和等效相位 201 R$;&O.
5M 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 gM5p1?E 8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 ">vYEkZ3 8.3.6 截止带的展宽 210 L5 k>;|SA 8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 "k1Tsd- 8.4 金属介质膜截止滤光片 218 (~pEro]?+) 8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 ^B!?;\4IM 习题 221 ,pa&he 参考文献 221 ;`PkmAg 第9章 带阻滤光片 223 BQ}.+T\ 9.1 带阻滤光片的特性描述 223 \`p~b( 9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 $-9@ /%Y 9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 dK;\`>8 9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 ]zq_gV8k 9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 -^jLU
FC 9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 Mm7n?kb6 9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 ?^$4)Y>Kf 9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 j]l}K*8( 9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 !>2\OSp! 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 \;:@=9` 习题 241 Is6']bYh 参考文献 241 aq,)6P` 第10章 分光镜 243 u r.T YKF 10.1 中性分光镜 243 o`8+#+@f7 10.1.1 金属膜中性分光 244 :0j`yo:w 10.1.2 介质膜中性分光 245 _t;VE06Xjs 10.1.3 金属介质膜中性分光 247 '/Cz{<, 10.2 双色分光镜 249 qddT9U|8~ 10.3 偏振分光 254 $0S" Lh{ 10.3.1 偏振特性的描述 254 pdha"EV 10.3.2 平板偏振分光镜 255 Vv)E41
10.3.3 棱镜偏振分光 258 W]}V<S$ 10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 = 4WZr 10.4 消偏振分光 262 U6'haPlOk% 10.4.1 偏振分离的描述 263 PW//8lsR 10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 IS
9q 5/] 10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 P5xmLefng 10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 |wb(rua 10.5 分光中的消色差问题 280 9egaN_K 习题 281 wY_- 参考文献 282 34^Cfh 第二篇 薄膜扶术基础 VrE5^\k<a 第11章 薄膜制备技术 283 )zt4'b\)v 11.1 真空技术简介 283 S=amj cC 11.1.1 真空的基本知识 283 :;WDPRx 11.1.2 真空的获得 284 1HWJxV" 11.1.3 真空的测量 286 r4ttEJ-jG 11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 })SdaZ 11.2.1 蒸镀法 289 L.:QI<n 11.2.2 溅射法 300 \J:T] 11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 sfPN\^k2 11.3.1 化学气相沉积的原理 307 UYrzsUjg& 11.3.2 常压化学气相沉积 308 M*6@1.n 11.3.3 低压化学气相沉积 308 N_Ld,J%g 11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 [=F
|^KL 11.3.5 光化学气相沉积 310 G( \1{"! 11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 ~[y+B0I3 11.3.7 原子层沉积 312 }Q^a.`h 11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 |B$\3, 11.4.1 化学镀 313 \` ^Tbn: 11.4.2 阳极氧化法 314 }/r%~cZ 11.4.3 溶胶一凝胶法 314 'R'a/ZR`B7 11.4.4 电镀 315 B]F7t4Y! 11.4.5 LB 膜制备技术 315 k[) @I;m 11.5 光刻蚀 316 R./ 6Q1 11.5.1 光刻工艺 316 Byj~\QMD| 11.5.2 光刻胶 317 kD7(}N8YR 11.5.3 掩模 318 iQ"F`C 11.5.4 曝光 318 Hll}8d6[ 11.5.5 刻蚀方法 318 &*GX:0=/> 11.5.6 无掩模刻蚀 321 slfVQ809 11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 \o)4m[oF 习题 323 s;WCz 参考文献 324 2vQ^519 第12章 光学薄膜检测技术 326 2B dr#qr 12.1 光谱分析技术基础 326 l*H"]6cXRL 12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 \U>Kn_7m 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 ea>\.D-S 12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 m9cT}x&j 12.2.1 透射率测量 333 |bnjC $b * 12.2.2 反射率测量 334 -Ep6.v 12.3 薄膜吸收和散射测量 338 i4rF~'h@ 12.3.1 吸收测量 338 7zZ|=W?&{ 12.3.2 散射测量 342 RcP5].^T 12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 P$Ru NF 12.4 光学薄膜常数测量 347 |UO;StF 12.4.1 光度法 348 7e[\0:Z 12.4.2 全反射衰减法 354 n`Iy7X 12.4.3 椭圆偏振法 357 R_n-&d'PP 12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 tgA
|Vwwk 12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 yE,o~O 12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 :ygz/L 12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 ++"PPbOe&D 12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 ?}
tQaj 12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 ye2Oh7 12.6.1 薄膜微结构 368 y<d#sv(s 12.6.2 薄膜微结构检测 371 w/6@R 4)p 12.6.3 雕塑薄膜 372 'FFc"lqj 12.6.4 薄膜化学成分检测 373 <U pjAuG8 12.7 薄膜非光学特性测量 375 (SA*9% htym4\Z=
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