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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。 7P+qPcRaP pKxsK^O5[
[attachment=101025] l** gM 目录 5%qq#;[n 第一篇 薄膜元学基本理抢 #8Bs15aV 第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 "aU)
[ 1.1 麦克斯韦方程 1 :.k1="H~@ 1.2 平面电磁波 6 >yZe1CP 1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 -Kas9\VWEw 1.2.2 理想介质中的平面波解 7 )S:,q3gxJ 1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 2HNAB4E 1.3 平均电磁能流密度光强 9 n7|8`?R^ 1.4 电磁波谱、光谱 10 :V9%R~h/ 习题 12 cuw 7P 参考文献 12 I pp#{'Do 第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 xj ?#]GR 2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 [NxC7p:Lo 2.1.1 S波反射与透射 14 <W>T!;4! 2.1.2 P波反射与透射 16 gwA+%] 2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 EZ"n3#/ 2.2.1 S 波反射与透射 18 3jI
rB% 2.2.2 P 波反射与透射 20 "jUM}@q5 2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 yb-1zF| 2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 Jw4#u5$$Z 2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 wV604eO( 2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 3}7`?$5 2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 *(,zPn, 2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 8gHOs#\ 2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 <M
y+!3\A 2.5.1 全反射与倏逝波 36 yd}1Mx 2.5.2 全透射 37 FI(iqSJ6 2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 D2y[?RG 2.6 反射率和透射率 39 K9HXy*y49 2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 wHR# -g' 2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 r6b;v2!8 2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 f@j )t%mh 习题 44 /<R[X>]<F 参考文献 44 }fV+Kd$CB 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 l%_r 3W 3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 tl=H9w&@ 3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 t@;r~Sb
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 0Ym_l?]m[ 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 nI
es}n: 3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 R<)^--n 3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 +%~/~1 3.4.1 一阶近似 62 D}MCVNd^ 3.4.2 二阶近似 63 lz [s 3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 ;:]#Isq 3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 xU!eT'Y 3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 ,J4rKGG 3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 4G_At 3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 S]x\Asj;w 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 !qe:M]C'l 3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 k
d9<&.y{ 习题 79 -<{;.~nI. 参考文献 79 YApm)O={ 第4章 膜系设计图示法 81 TF%MO\! 4.1 矢量法 81 6Bf aB: 4.2 导纳图解法 87 wj{[g^y% 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 | zyO; 4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 !de`K
| 4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 k^#+Wma7 4.3 金属膜导纳圆图 97 ~QngCg-5q 4.4 膜系层间电场分布 99 E;bv;RUio 习题 100 )gHfbUYS 参考文献 101 M-V{( 第二篇 光学等膜分类反应用 o JX4+uJ 第5章 增透膜 102 }pJLK\ 5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 fZgEJsr 5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 >]<4t06D 5.3 透射滤光片组合透射率 106 !Z!X]F-fY 5.4 均匀介质增透膜 107 a{@gzB 5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 60#eTo?}o 5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 HZ[.,DuW 5.5 非均匀介质增透膜 113 gZ>)
S@ 5.6 入射角变化对透射率的影响 115 Pk{%2\%&2 5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 XI\P#" 习题 118 z(n Ba]^[F 参考文献 118 uZml.#@4 第6章 高反射膜 120 80%L!x| 6.1 反射镜组合的反射率 120 P47x-; 6.2 周期多层膜系的反射率 121 <lgX=wx L 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 `kYcTFk 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 *TgD{>s 6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 w2) @o>w 6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 aP[oLk$'Z 6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 Fv-~v& 6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 rlQ=rNrG&E 6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 .$ X|96~$ 6.8 金属反射镜 134 |c[= V?AC 6.8.1 常用金属反射镜 134 FWW*f
_L 6.8.2 金属一介质反射镜 136 =`ECM7 6.9 影响反射特性的因素 137 O?t49=uB} 6.10 高反射镜应用实例 143 %W^Zob 6.10.1 激光高反射镜 143 7d^ ~.F 6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 C@3UsD\s( 6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 yVe<+Z\7 习题 146 Om(Ir&0 参考文献 146 qH(HcsgD 第7章 带通滤光片 149 ZkryoIQ%= 7.1 带通滤光片的特性描述 149 %J8uVD.2 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 tu' s]3RE 7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 E1s~ + 7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 UaB2vuL*= 7.3.2 膜系透射定理 153 @^.o8+Pp 7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 @~bP| a 7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 9y*2AaxW 7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 8GeJ%^0o} 7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 yRR[M@Y 7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 Xc$Zkfmms 7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 9t!Agxm 7.4.3 诱导带通滤光片 174 =~TPrO^ 7.5 超窄带带通滤光片 183 /vI"v4 7.6 宽带带通滤光片 185 uann'ho?q 7.7 带通滤光片的角特性 186 ]P e8G(E! 7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 yN/g;bQ 7.9 多通道窄带带通滤光片 192 bwI"V&* 习题 193 P4:Zy;$v! 参考文献 193 TZhYgV 第8章 截止滤光片 196 O1!YHo 8.1 截止滤光片的特性描述 196 2U3e!V 8.2 吸收型截止滤光片 197 WWTRB +1> 8.3 干涉型截止滤光片 198 ~gaWZQXyu 8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 @F/,~|{iM 8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 ZK h4:D 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 ]&s@5<S[ 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 rv c%[HfW; 8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 49ehj1Se 8.3.6 截止带的展宽 210 [X7gP4 8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 mqbCa6>_S 8.4 金属介质膜截止滤光片 218 $Gcjm~ 8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 rX0 ?m:&m 习题 221 Qq%~e41ec 参考文献 221 @1D3E = 第9章 带阻滤光片 223 JNo[<SZb 9.1 带阻滤光片的特性描述 223 tRo` @eEX 9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 h.wffk, 9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 h]vEXWpG ] 9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 -EP(/CS! 9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 -qBdcbi|x) 9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 EQQ@nW{; 9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 #/5eQTBD 9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 sN K^.0 9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 egAYJK-,! 9.4.2 正弦周期折射率带阻滤光片设计的傅里叶变换方法 234 {<1uV']x 习题 241 B4* uS ( 参考文献 241 -d-xsP}
s 第10章 分光镜 243 @?RaU4e 10.1 中性分光镜 243 9I*2xy|I 10.1.1 金属膜中性分光 244 "gFw:t"VV 10.1.2 介质膜中性分光 245 I>q!co9n 10.1.3 金属介质膜中性分光 247 3Kc9*]D 10.2 双色分光镜 249 putRc??o; 10.3 偏振分光 254 b7'l3m Qjk 10.3.1 偏振特性的描述 254 \58bz<u" 10.3.2 平板偏振分光镜 255 Dp4x\97O 10.3.3 棱镜偏振分光 258 !?>I 10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 N 'n0I^Y1A 10.4 消偏振分光 262 ;GKL[tI" 10.4.1 偏振分离的描述 263 O{\%{XrW 10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 j7$xHnV4 10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 XMz*}B6GQ 10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 X"9N<)C 10.5 分光中的消色差问题 280 6"NtVfui 习题 281 YkE_7r(1 参考文献 282 )!U@:x\K 第二篇 薄膜扶术基础 i6$HwRZm# 第11章 薄膜制备技术 283 2%pU'D: 11.1 真空技术简介 283 e1y#p3 @d 11.1.1 真空的基本知识 283 Yf/e(nV 11.1.2 真空的获得 284 l *{Bz5hc 11.1.3 真空的测量 286 VLVDi>0i 11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 zg'.f UZ 11.2.1 蒸镀法 289 \ueCbfV!Z4 11.2.2 溅射法 300 +o'xyR'( 11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 A@Lr(L 11.3.1 化学气相沉积的原理 307 A6J:!sY4A 11.3.2 常压化学气相沉积 308 ^vTx%F 11.3.3 低压化学气相沉积 308 [qxU
\OSC 11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 PVIZ
Y^64 11.3.5 光化学气相沉积 310 A,xPA 11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 |i~-,:/-Y 11.3.7 原子层沉积 312 D>;_R
HK 11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 .5AFAGv_c 11.4.1 化学镀 313 hS*&p0YV~M 11.4.2 阳极氧化法 314 KFRf5^ % 11.4.3 溶胶一凝胶法 314 gK( G1 11.4.4 电镀 315 cr|]\ 11.4.5 LB 膜制备技术 315 :R3iLy 11.5 光刻蚀 316 &5.J y2hO] 11.5.1 光刻工艺 316 +v'2s@e`
# 11.5.2 光刻胶 317 FFcIOn 11.5.3 掩模 318 CBNt
_y 11.5.4 曝光 318 hW9! 11.5.5 刻蚀方法 318 sdiWQv 11.5.6 无掩模刻蚀 321 'U*#71S 11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 _ker,;{9C 习题 323 ` AD}6O+x 参考文献 324 {:b~^yW 第12章 光学薄膜检测技术 326 O*bzp-6\ 12.1 光谱分析技术基础 326 Ke3~o"IQ 12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 mP/#hwzB&q 12.1.2 紫外一可见光分光光度计和傅里叶变换红外光谱仪 330 PIXqd, 12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 zg@i7T 12.2.1 透射率测量 333 x!vyjp 12.2.2 反射率测量 334 <L11s%5- 12.3 薄膜吸收和散射测量 338 B/qN1D]U. 12.3.1 吸收测量 338 =
Ezg3$%- 12.3.2 散射测量 342 i(.V`G= 12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 MM*~X"A 12.4 光学薄膜常数测量 347 W}"tf
L8
12.4.1 光度法 348 $E[M[1j 12.4.2 全反射衰减法 354 h oM%|,0 12.4.3 椭圆偏振法 357 /OB) \{- 12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 r%WHYhD 12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 9;uH}j8sE 12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 k3e6y 12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 2{Dnfl'k 12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 08{^Ksg 12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 "EA =auN{ 12.6.1 薄膜微结构 368 !syyOfu`} 12.6.2 薄膜微结构检测 371 0%%y9;o 12.6.3 雕塑薄膜 372 7=yjd)Iy9m 12.6.4 薄膜化学成分检测 373 jJNl{nyq 12.7 薄膜非光学特性测量 375 7cWeB5e?O `B&=ya|bl
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