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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。 )BTs *7 j <`p'6n79
[attachment=101025] =FJ9wiL 目录 I;4CvoT 第一篇 薄膜元学基本理抢 3#ZKuGg= 第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 KX}dn:;(3 1.1 麦克斯韦方程 1 k{w^MOHNg 1.2 平面电磁波 6 Leick6 1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 vl(v1[pU 1.2.2 理想介质中的平面波解 7 eii7pbc 1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 #i=^WN<V 1.3 平均电磁能流密度光强 9 >!p K94 1.4 电磁波谱、光谱 10 9i)mv/i 习题 12 D&d:>.~u 参考文献 12 Bw7:ry 第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 10a*7 L 2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 2EcYO$R! 2.1.1 S波反射与透射 14 ;xH'%W9z 2.1.2 P波反射与透射 16 M<m64{m1 2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 3Qr!?=nf 2.2.1 S 波反射与透射 18 _qo1 GM& 2.2.2 P 波反射与透射 20 TB[2!ZW 2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 sO-R+G/^7 2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 5j01Mx
A 2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 M#2U'jy 2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 g]Ny?61 2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 Sf:lN4 2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 _1%^ibn 2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 #_|^C(]! 2.5.1 全反射与倏逝波 36 ;mxT>|z 2.5.2 全透射 37 5|t&qUV 2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 z2zp c^i 2.6 反射率和透射率 39 qr;" K?NX 2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 *,*5sV 2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 =gyK*F(RK 2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 LKY
Q? 习题 44 !K)|e4$ 参考文献 44 ] CE2/6Ph 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 % 7: 3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 XArLL5_L 3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 yYtki 3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 78#ud15Ml 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 PelV67?M 3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 FKm2slzb 3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 (_<n0
3.4.1 一阶近似 62 4rdrl 3.4.2 二阶近似 63 @h8~xs~DG 3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 z<=t3dj 3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 jzp%.4/j 3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 LEa:{s<: 3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 []^>QsS(X 3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 2*FZ@?X@r 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 4D$E 3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 Vi-@z;k
习题 79 46`{mPd{aO 参考文献 79 kS!*kk*a 第4章 膜系设计图示法 81 QKQy)g 4.1 矢量法 81 f& *E;l0 4.2 导纳图解法 87 AkC\CdmA 4.2.1 单一等效界面等反射率导纳圆图和等相位导纳圆图 87 @@&;gWr; 4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 H#akE\, 4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 "0mR*{nF 4.3 金属膜导纳圆图 97 b,`N;* 4.4 膜系层间电场分布 99 eU*hqy?0 习题 100 J],BO\ECH 参考文献 101 0\A[a4crj 第二篇 光学等膜分类反应用 hNfL /^w 第5章 增透膜 102 Hu.d^@V 5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 \t3i9#Q 5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 07&S^ X^/ 5.3 透射滤光片组合透射率 106 S8t9Ms:
k 5.4 均匀介质增透膜 107 !).dc.P 5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 C5FtJquGN) 5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 EA72%Y9F 5.5 非均匀介质增透膜 113 <jjaqDSmz 5.6 入射角变化对透射率的影响 115 mmti3Y 5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 ZN/") 习题 118 BZsxf'eN' 参考文献 118
6zSN?0c 第6章 高反射膜 120 \WEC1+@ 6.1 反射镜组合的反射率 120 NKN!X/P 6.2 周期多层膜系的反射率 121 K+H82$
# 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 :a2?K5 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 -#h
\8Xl 6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 u5,<.#EVY 6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 :mL.Y em*' 6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 x8t1g,QA 6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 3@ SfCG&|e 6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 54-x 14") 6.8 金属反射镜 134 I;LqyzM 6.8.1 常用金属反射镜 134 3dfSu' 6.8.2 金属一介质反射镜 136 A2 rRYzN; 6.9 影响反射特性的因素 137 ,KWeW^z'7 6.10 高反射镜应用实例 143 '=xl}v 6.10.1 激光高反射镜 143 y!].l0e2a 6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 H.e@w3+h 6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 $U1'n@/J 习题 146 9dAsXEWh 参考文献 146 i "xq SLf= 第7章 带通滤光片 149 dBkB9nz 7.1 带通滤光片的特性描述 149 1Y_fX 7.2 带通滤光片的基本构型一一法布里一咱罗干涉仪及其变形 150 !G37K8&&* 7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 Mmn[ol 7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 `*B8IT) 7.3.2 膜系透射定理 153 HukHZ;5 7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 .,4&/cd 7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 o3yZC z 7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 mDhU wZH 7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 ;1WclQ!( 7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 ;Ti?(n#M> 7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 9;jfg|x1[ 7.4.3 诱导带通滤光片 174 - >2ej4C 7.5 超窄带带通滤光片 183 .%o:kq@B 7.6 宽带带通滤光片 185 fw5AZvE6$ 7.7 带通滤光片的角特性 186 gDH x+"? 7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 /W;;7k 7.9 多通道窄带带通滤光片 192 )+J?(&6 习题 193 CwAl-o 参考文献 193 a^N/N5-Z 第8章 截止滤光片 196 G:UdU{ 8.1 截止滤光片的特性描述 196 @<P[z[ 8.2 吸收型截止滤光片 197 /*[a>B4-q 8.3 干涉型截止滤光片 198 !Lo{zTDW 8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 DwI)?a_+ 8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 M30_b8[Y_ 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 Z`[j;=[ 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 ]l4\/EW6 8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 @{j-B
IRZ0 8.3.6 截止带的展宽 210
mJ-@:5 8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 .Xr_BJ _ 8.4 金属介质膜截止滤光片 218 j \SDw 8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 yy9Bd> 习题 221 u%2u%-w 参考文献 221 N24+P5 第9章 带阻滤光片 223 i''dY!2 9.1 带阻滤光片的特性描述 223 4h|D[Cb] 9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 BD#4=u 9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 0-QkRr_I 9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 HtMlSgx,8> 9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 F"LT\7yjyG 9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 \]^|IViIQ 9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 Z-WWp#b 9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 #)XO,^s. 9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 t.m
$|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 bf3)^ 49} 习题 241 UZV)A} 参考文献 241 X;- ,3dy 第10章 分光镜 243 g?`w)O7v 10.1 中性分光镜 243 Dq\#:NnKvx 10.1.1 金属膜中性分光 244 #GTmC|[ 10.1.2 介质膜中性分光 245 b*,R9 10.1.3 金属介质膜中性分光 247 3>;U||O 10.2 双色分光镜 249 \4V'NTjB 10.3 偏振分光 254 9t= erhUr 10.3.1 偏振特性的描述 254 p_qH7W 10.3.2 平板偏振分光镜 255 f}*Xz.[bCp 10.3.3 棱镜偏振分光 258 D 4@=+ 10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 `W"-jz5#= 10.4 消偏振分光 262 U9Y'eP.2 10.4.1 偏振分离的描述 263 Um%E/0j 10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 n6oVx5/ 10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 u{J:wb 10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 o#;w>- 10.5 分光中的消色差问题 280 DD;PmIW 习题 281 lVMAab 参考文献 282 MEg|AhP 第二篇 薄膜扶术基础 X]`\NNx 第11章 薄膜制备技术 283 rBpr1XKl, 11.1 真空技术简介 283 ?
[=P 11.1.1 真空的基本知识 283 )M1.>?b 11.1.2 真空的获得 284 [<cP~ 11.1.3 真空的测量 286 vG<Mz?wr 11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 y#r=^r]l) 11.2.1 蒸镀法 289 ${`\In_?O 11.2.2 溅射法 300 \@5W&Be^ 11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 lnTl"9F 11.3.1 化学气相沉积的原理 307 9;.dNdg> 11.3.2 常压化学气相沉积 308 u K 8r 11.3.3 低压化学气相沉积 308 F/mD05{ 11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 /Z\zB 11.3.5 光化学气相沉积 310 nQ8EV>j2 11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 0\u_\%[ 11.3.7 原子层沉积 312 iPxSVH[ 11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 ZSxKk6n}J 11.4.1 化学镀 313 IhUuL0 11.4.2 阳极氧化法 314 6Ba>l$/q 11.4.3 溶胶一凝胶法 314 *,mbZE=< 11.4.4 电镀 315 tw^V?4[Miu 11.4.5 LB 膜制备技术 315 ZN^9w"A 11.5 光刻蚀 316 D7 A{*Tm 11.5.1 光刻工艺 316 hX_;gR&R 11.5.2 光刻胶 317 DAJh9I 11.5.3 掩模 318 2N `Vx3 11.5.4 曝光 318 Ro?yCy:L' 11.5.5 刻蚀方法 318 $yRbo'- 11.5.6 无掩模刻蚀 321 |)1"*`z 11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 D`iWf3a. 习题 323 rY88xh^ 参考文献 324 }i?P(
Au 第12章 光学薄膜检测技术 326 lkBab$S) 12.1 光谱分析技术基础 326 IC7n;n9 12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 >KC*xa" 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 wMei`svY 12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 kf^Wzp 12.2.1 透射率测量 333 HH8a"Hq) 12.2.2 反射率测量 334 ePB=aCZ 12.3 薄膜吸收和散射测量 338 W&6ye 12.3.1 吸收测量 338 fH}` 12.3.2 散射测量 342 n6
) 12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 y%p&g 12.4 光学薄膜常数测量 347 ai#0ZgO 12.4.1 光度法 348 Z5_MSPm 12.4.2 全反射衰减法 354 t4h5R 12.4.3 椭圆偏振法 357 %5jxq9:K 12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 C'kd>LAGu 12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 dEns|r 12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 Eo)n(
Z9 12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 [G4#DP\t>p 12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 [R6du*P 12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 v:<u0B-)$ 12.6.1 薄膜微结构 368 UP%X` 12.6.2 薄膜微结构检测 371 Va?wG3 w 12.6.3 雕塑薄膜 372 dLG5yx\js 12.6.4 薄膜化学成分检测 373 J1&G1\G|s= 12.7 薄膜非光学特性测量 375 k2p{<SO; RwN*/Li
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