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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。 s( <uo{ wM[~2C=vx
[attachment=101025] XYoIFv?' 目录 U}SXJH&&E 第一篇 薄膜元学基本理抢 5X.e*; 第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 {G*A.$-d 1.1 麦克斯韦方程 1 (Toq^+`c 1.2 平面电磁波 6 *)]"27^ 1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 #y|V|nd 1.2.2 理想介质中的平面波解 7 Z`3ufXPNlO 1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 V#ev-\k}@ 1.3 平均电磁能流密度光强 9 P'MY[&|mM' 1.4 电磁波谱、光谱 10 6mH/ m& 习题 12 ,@z4I0cTi\ 参考文献 12 oPc\<$ 第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 )rLMIk 2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 BK,sc'b 2.1.1 S波反射与透射 14
_if|TFw;h 2.1.2 P波反射与透射 16 LflFe@2 2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 yk2 !8 2.2.1 S 波反射与透射 18 @5)
8L/[l 2.2.2 P 波反射与透射 20 midsnG+jnf 2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 27ckdyQx 2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 hC_Vts[v/ 2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 fQ+VT|jzx 2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 Cc?TSZ8[ 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 *]J dHO 2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 PN+G:Qv 2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 pS 4&w8s 2.5.1 全反射与倏逝波 36 avp;*G} 2.5.2 全透射 37 6I_Hd>4 2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 >Q,zNs 2.6 反射率和透射率 39 Ut]+k+ 4 2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 0^'B3$> 2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 {J/I-=CmML 2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 Wl^R8w#Z$ 习题 44
yz+, gLY 参考文献 44 1G~S|,8p 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 52zGJ I*
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 weMww,: ^[ 3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 'cDx{? 3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 #$vRJ#S}U 3.3.1 平面分界面多层均匀介质薄膜反射系数和透射系数计算的矩阵方法 53 7:=5"ScV 3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 URcR 3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 }2)DPP:ic 3.4.1 一阶近似 62 }W)=@t 3.4.2 二阶近似 63 N12:{U 3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 *0Gz)' 3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 }wSi~^* 3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 Y^"4?96 3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 #y]3LC#)^G 3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 0JRD 3.5.5 非均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的数值解 74 F="z]C;u 3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 P,gdnV
^ 习题 79 >zY \Llv 参考文献 79 f<y&\'3 第4章 膜系设计图示法 81 c.H?4j7ga 4.1 矢量法 81 WKA'=,`v 4.2 导纳图解法 87 %>Xr5<$:& 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 I.}1JJF* 4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 5CJZw3q 4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 E(<LvMiCa 4.3 金属膜导纳圆图 97 c(-Mc6 4.4 膜系层间电场分布 99 MWuXI1 习题 100 _8K%`6!"Z 参考文献 101 UkR3}{i 第二篇 光学等膜分类反应用 D1,O:+[;. 第5章 增透膜 102 +-068k( 5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 %IpSK 0<Sp 5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 D_|B2gdZY 5.3 透射滤光片组合透射率 106 71B3a 5.4 均匀介质增透膜 107 7x.%hRk 5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 [UPNd!sy 5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 `0BdMKjA 5.5 非均匀介质增透膜 113 eNySJf 5.6 入射角变化对透射率的影响 115 G2mNm'0 5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 HOYq?40.R 习题 118 j.-VJo) 参考文献 118 6X+}>qy 第6章 高反射膜 120 L9IGK< 6.1 反射镜组合的反射率 120 g"t^r3 6.2 周期多层膜系的反射率 121 MM#cLw 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 vW.%[] 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 eVnbRT2y& 6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 % mn /> 6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 Ph7pd 6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 ]H 2R 6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 993d/z|DX 6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 7#4%\f+'t 6.8 金属反射镜 134 R $b,h 6.8.1 常用金属反射镜 134 #-x@"+z 6.8.2 金属一介质反射镜 136 +}!DP~y+ 6.9 影响反射特性的因素 137 qR,.W/eS8 6.10 高反射镜应用实例 143 5 Rz/Ri\c= 6.10.1 激光高反射镜 143 9\51Z:> 6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 lC9S\s 6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 uIP
iM8( 习题 146 &zN@5m$k; 参考文献 146 eYP=T+ 第7章 带通滤光片 149 j8HOc( 7.1 带通滤光片的特性描述 149 _%IqjJO{=r 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 CV^0. 7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 DA <ynBQ 7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 G:+16XCra 7.3.2 膜系透射定理 153 !P|5#.eC 7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 J~J@ ]5/ 7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 8$ DwpJ 7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 N~g%wf@w 7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 ^pcRW44K 7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 ?vu|o'$T, 7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 atnQC 7.4.3 诱导带通滤光片 174 6+%-GgPf 7.5 超窄带带通滤光片 183 x}"Q8kD 7.6 宽带带通滤光片 185 *( *z|2 7.7 带通滤光片的角特性 186 Xu]h$%W 7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 +Jw{qQR/* 7.9 多通道窄带带通滤光片 192 8IWwjyRr 习题 193 *-z4 <LAa 参考文献 193 $r"A@69^RS 第8章 截止滤光片 196 b7'F|h^ 8.1 截止滤光片的特性描述 196 5^F]tRz- 8.2 吸收型截止滤光片 197 #{>uC&jD 8.3 干涉型截止滤光片 198 t{ H1u 8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 G^KC&
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 "
Z;uu)NE 8.3.3 [(0.5H)L(0.5H)]和[ (0.5L) H(0.5L)]类型对称膜系的光学等效导纳和等效相位 201 WD;)VsP 8.3.4 [(0.5H)L(0.5H)Jm 和[(0.5L) H(0.5L)]m类型周期对称膜系的透射率 203 *aG"+c6| 8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 {&`VGXG 8.3.6 截止带的展宽 210 FQ## 397 8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 Vi,Y@+4 8.4 金属介质膜截止滤光片 218 t&pGQ 8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 `e*61k5 习题 221 WY.5K
=} 参考文献 221 7sguGwg) _ 第9章 带阻滤光片 223 N?^_=KE@ 9.1 带阻滤光片的特性描述 223 CXa Ld7nMX 9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 BK*UR+, 9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 YE_6OLW 9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 z`@z 9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 D2?S,9+E_ 9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 ]Da4.s*mW 9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 >Qk97we'9 9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 2$DSBQEx 9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 LT&/0 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 HSql)iT 习题 241 H` Lu"EK 参考文献 241 W+/2c4$F3 第10章 分光镜 243 cE2R r 10.1 中性分光镜 243 "MTq{f2? 10.1.1 金属膜中性分光 244 85Dm8~ 10.1.2 介质膜中性分光 245 qu!<lW~c 10.1.3 金属介质膜中性分光 247 :P"9;$FY 10.2 双色分光镜 249 6,zDBax 10.3 偏振分光 254 ZZwBOGVU 10.3.1 偏振特性的描述 254 X$ PS(_M 10.3.2 平板偏振分光镜 255 ]eD [4Y\#t 10.3.3 棱镜偏振分光 258 )=Y-f?o! 10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 O E]~@eU 10.4 消偏振分光 262 e~*S4dKR 10.4.1 偏振分离的描述 263 AD,@,|A 10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 ZgK@Fl*k 10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 >!<V\
Fj1 10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 T5V$wmB\W 10.5 分光中的消色差问题 280 %WmZ ]@M 习题 281 $ JuLAqq 参考文献 282 fW[_+r] 第二篇 薄膜扶术基础 >LCjtm\ 第11章 薄膜制备技术 283 #-A5Z;TD. 11.1 真空技术简介 283 }Uq/kei^P 11.1.1 真空的基本知识 283 78gob&p? 11.1.2 真空的获得 284
rA2qV 11.1.3 真空的测量 286 }0krSzcn#, 11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 sbpu
qOL 11.2.1 蒸镀法 289 U<|B7t4M 11.2.2 溅射法 300 ?9CIWpGjU 11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 gMCy$+? 11.3.1 化学气相沉积的原理 307 ?!rU
|D 11.3.2 常压化学气相沉积 308 Us*Vn 11.3.3 低压化学气相沉积 308 OY$7`8M[ 11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 }&=uZ: 11.3.5 光化学气相沉积 310 PaA6Z": 11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 ,Qga|n8C 11.3.7 原子层沉积 312 ^1()W,B~w 11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 /^NJ)9IB 11.4.1 化学镀 313 m2wp m_vV# 11.4.2 阳极氧化法 314 La@\q[U{@ 11.4.3 溶胶一凝胶法 314 A<]&JbIt 11.4.4 电镀 315 +~@7"
|d 11.4.5 LB 膜制备技术 315 r';Hxa ' 11.5 光刻蚀 316 }`?7\\6 11.5.1 光刻工艺 316 &qG?[R{ 11.5.2 光刻胶 317 O#A8t<f|M 11.5.3 掩模 318 pFG]IM7o/u 11.5.4 曝光 318 ]Pz|Oi+] 11.5.5 刻蚀方法 318 e_tZja2s 11.5.6 无掩模刻蚀 321 &`-_)~5] 11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 9$n+-GSK 习题 323 x4/T?4k 参考文献 324 :LU"5g 第12章 光学薄膜检测技术 326 -wJ 12.1 光谱分析技术基础 326 $gXkx D 12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 !^n1 12.1.2 紫外一可见光分光光度计和傅里叶变换红外光谱仪 330 V}j%gy` 12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 5+o
2 T] 12.2.1 透射率测量 333 B!$V\Gs 12.2.2 反射率测量 334 CD*f4I#d 12.3 薄膜吸收和散射测量 338 `8.1&fBr 12.3.1 吸收测量 338 c8H9_6 12.3.2 散射测量 342 )zo#1$C- 12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 yIn/Y 0No 12.4 光学薄膜常数测量 347 &Xj {:s# 12.4.1 光度法 348 oUnq"] 12.4.2 全反射衰减法 354 `M towXj 12.4.3 椭圆偏振法 357 #i'C 12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 U& | |