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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。 wrZ7Sr!/V vLi/ '|7
[attachment=101025] o|zrD~&$ 目录 $.suu^>^w 第一篇 薄膜元学基本理抢 lBizC5t!o 第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 8MYLXW6 1.1 麦克斯韦方程 1 UE}8Rkt 1.2 平面电磁波 6 P5yJO97 1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 {[YqGv=fF 1.2.2 理想介质中的平面波解 7 BLl%D 1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 c,3'wnui 1.3 平均电磁能流密度光强 9 Tx|SAa=V 1.4 电磁波谱、光谱 10 ]%cHm4#m3 习题 12 CF4Oh-f
参考文献 12 yDu
yMt# 第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 GFASF,+ 2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 =8$(i[;6w 2.1.1 S波反射与透射 14 |o; j0 2.1.2 P波反射与透射 16
L@g Q L 2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 D[>XwL 2.2.1 S 波反射与透射 18 J_y<0zF** 2.2.2 P 波反射与透射 20 P%<aGb4 2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 *_2O*{V 2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 +l[Z2mW 2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 LV[66<T 2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 I>YtWY|ed 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 ?34EJ
! 2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 p[af[! 2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 >Rl0%! 2.5.1 全反射与倏逝波 36 CA~em_dC 2.5.2 全透射 37 h;4y=UU 2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 ^5FJ}MMJf 2.6 反射率和透射率 39 kb>Vw<NtE 2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 ( 7rz: 2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 36x5 q 1 2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 0,"n-5Im 习题 44 p ?Ij-uo"o 参考文献 44 G>_42Rp 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 "FLD%3l 3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 ]|((b/L3 3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 @Le ^- v4 3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 #um1?V 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 -Z/6;2Q 3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 Y7b,td1 3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 [#,X$O> 3.4.1 一阶近似 62 Gct&}]3pm 3.4.2 二阶近似 63 \U<F\i 3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 j"D0nG, 3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 NXWIE4T>*^ 3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 b Q9"GO<X 3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 i$fjr[$B 3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 N#-kk3!Z; 3.5.5 非均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的数值解 74 5w,YBUp 3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 9+N._u 习题 79 '^.=gTk 参考文献 79 :(S/$^ U 第4章 膜系设计图示法 81 ]Nd'%M 4.1 矢量法 81 XCqfAcNQ 4.2 导纳图解法 87 +n8I(l= 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 !5'
8a5 4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 DoCQFSL 4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 8^ ~ZNU-~v 4.3 金属膜导纳圆图 97 !w;A= 4.4 膜系层间电场分布 99 1TD&&EC 习题 100 00.iMmJ 参考文献 101 u{E^<fW] 第二篇 光学等膜分类反应用 tUAY]BJ*s 第5章 增透膜 102 [ ;3EzZL 5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 43orR !.Z 5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 H/v37%p7 5.3 透射滤光片组合透射率 106 Y(G*Yi?; 5.4 均匀介质增透膜 107 vCU&yXGl 5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 }v(H
E%~} 5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 m|?"
k38 5.5 非均匀介质增透膜 113 CgT QGJ}- 5.6 入射角变化对透射率的影响 115 <g|nmu)o$ 5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 zx]M/=7,V# 习题 118 2AdHj&XE 参考文献 118 zm)CfEF
8 第6章 高反射膜 120 [(e`b 6.1 反射镜组合的反射率 120 dC;d>j, 6.2 周期多层膜系的反射率 121 -)->Jx:{ 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 (EF$^FYPK 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 o y%g{,V 6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 dv4r\ R^ 6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 x+)hL
D[
n 6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 in;+d~? 6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 qU
x7S(a 6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 BUy}Rn 6.8 金属反射镜 134 "*>QxA%c4 6.8.1 常用金属反射镜 134 dE9aE# o 6.8.2 金属一介质反射镜 136 \8>N<B) 6.9 影响反射特性的因素 137 fY+ .#V 6.10 高反射镜应用实例 143 V\7u 6.10.1 激光高反射镜 143 Nm:|C 3_I 6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 $GfxMt 6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 7zkm 习题 146 ]I*#R9 参考文献 146 $,@ rKRY 第7章 带通滤光片 149 c,s<q j 7.1 带通滤光片的特性描述 149 o'}Z!@h 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 $}h_EI6hS 7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 V{aIhH>P 7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 cJE>;a 7.3.2 膜系透射定理 153 >, Swk3 7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 E6&uZr 7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 ABYW1K= 7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 c.me1fGn 7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 LF,c-Cv!jL 7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 t-ReT_D|; 7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 bA9dbe 7.4.3 诱导带通滤光片 174 j~j
V`>A 7.5 超窄带带通滤光片 183 =VI`CBQ/Um 7.6 宽带带通滤光片 185 ^~kFC/tQ 7.7 带通滤光片的角特性 186 f*H}eu3/j 7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 [(^''*7r+T 7.9 多通道窄带带通滤光片 192 }j<_JI 习题 193 i~PZvxt 参考文献 193 ,4I6Rw B. 第8章 截止滤光片 196 Hn2Q1lF-ip 8.1 截止滤光片的特性描述 196 %;XuA*e 8.2 吸收型截止滤光片 197 I3=Sc^zz&V 8.3 干涉型截止滤光片 198 gRd1(S 8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 XXdMp poR 8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 hdDI%3vk3 8.3.3 [(0.5H)L(0.5H)]和[ (0.5L) H(0.5L)]类型对称膜系的光学等效导纳和等效相位 201 I)4|?tb? 8.3.4 [(0.5H)L(0.5H)Jm 和[(0.5L) H(0.5L)]m类型周期对称膜系的透射率 203 mp$II?hZ* 8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 \Hx#p`B% 8.3.6 截止带的展宽 210 u6&Ixi/s' 8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 HOI`F3#XI 8.4 金属介质膜截止滤光片 218 *} 4;1OVT 8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 =|zyi| 习题 221 .\\#~r`t 3 参考文献 221 "+"dALX{3K 第9章 带阻滤光片 223 ^\t">NJ^ 9.1 带阻滤光片的特性描述 223 GnHf9
JrR 9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 ll^O+>1dO 9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 hzVr3;3Zn
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 JZ0+VB-3U 9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 IaqN@IlWb 9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 :<G+)hIK 9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 e/~<\ 9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 ~9 nrS9) 9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 -PuVI5L< 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 2MrR|hLx 习题 241 fO|u(e
参考文献 241 ]o[HH_`s@ 第10章 分光镜 243 9K_HcLO%y 10.1 中性分光镜 243 Xst}tz62F 10.1.1 金属膜中性分光 244 zT 40,rk 10.1.2 介质膜中性分光 245 ,tc]E45 10.1.3 金属介质膜中性分光 247 ol>=tk 8} 10.2 双色分光镜 249 l@9:VhU( 10.3 偏振分光 254 ~oyPmIcb 10.3.1 偏振特性的描述 254 c=mFYsSv 10.3.2 平板偏振分光镜 255 C
/VXyl@o 10.3.3 棱镜偏振分光 258 vx ,6::%] 10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 blS4AQ?b^ 10.4 消偏振分光 262 a.ME{:a% 10.4.1 偏振分离的描述 263 _$x *CP0( 10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 qt)mUq;> 10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 4ov~y1Da) 10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 T3 /LUm 10.5 分光中的消色差问题 280 K1yM'6Zw 习题 281 F=lj$?4{ 参考文献 282 XX+rf 第二篇 薄膜扶术基础 uATRZMai 第11章 薄膜制备技术 283 6H9]]Unju 11.1 真空技术简介 283 .h }D%Qa 11.1.1 真空的基本知识 283 U;Wmx 11.1.2 真空的获得 284 z#!Cg*K( 11.1.3 真空的测量 286 ?Io2lFvI@Y 11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 3@A k6Uh 11.2.1 蒸镀法 289 VdrF=V&] O 11.2.2 溅射法 300 $t?e=#G 11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 &0blHDMj{# 11.3.1 化学气相沉积的原理 307 ;#Nci%<J\ 11.3.2 常压化学气相沉积 308 j|w+=A1 11.3.3 低压化学气相沉积 308 |1x,_uyQ% 11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 79fg%cSb 11.3.5 光化学气相沉积 310 z[Qv}pv 11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 m/h0J03'T 11.3.7 原子层沉积 312 9t gkAU` 11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 L*38T\ 11.4.1 化学镀 313 3sNq3I 11.4.2 阳极氧化法 314 Tj#XsD?J 11.4.3 溶胶一凝胶法 314 [O'p&j@ 11.4.4 电镀 315 I!bZ-16X 11.4.5 LB 膜制备技术 315 h Nwb.[ 11.5 光刻蚀 316 &ICO{#v5 11.5.1 光刻工艺 316 Rx<F^J 11.5.2 光刻胶 317 C $;~= 11.5.3 掩模 318 ]y$C6iUY* 11.5.4 曝光 318 Plv+ mb 11.5.5 刻蚀方法 318 )<&QcO_ 11.5.6 无掩模刻蚀 321 u?i1n=Ne 11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 4]R3*F 习题 323 :-8u*5QK]` 参考文献 324 'r0gqtB 第12章 光学薄膜检测技术 326 _X/`4 G 12.1 光谱分析技术基础 326 c`Cn9bX 12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 >aK&T" 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 '{~ej: 12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 XQPJ(.G 12.2.1 透射率测量 333 w5Z3e^g 12.2.2 反射率测量 334 + u+fEg/A 12.3 薄膜吸收和散射测量 338 c9'b`# ' 12.3.1 吸收测量 338 ShP V!$0 12.3.2 散射测量 342 UYUdIIoL 12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 }Q_i#e(S 12.4 光学薄膜常数测量 347 cPSpPx 12.4.1 光度法 348 G_@H:4$3 12.4.2 全反射衰减法 354 u8QX2| 12.4.3 椭圆偏振法 357 }"v"^5 12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 `x3c},'@k 12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 U# gmk0>t{ 12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 aMWNZv 12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 O!jCQ{ T 12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 ,q1RJiR 12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 <T>f@Dn, 12.6.1 薄膜微结构 368 >E# 4mm 12.6.2 薄膜微结构检测 371 Yy]Henw; 12.6.3 雕塑薄膜 372 4k8 @u 12.6.4 薄膜化学成分检测 373 K[H$qJmPX 12.7 薄膜非光学特性测量 375 c2QC`h(Wb SV >EB;<
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