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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。 \|f3\4;! [zsUboCkc
[attachment=101025] Z.$)# vM5 目录 kwAL]kI 第一篇 薄膜元学基本理抢 >2BWie?T 第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 lq_(au. 1.1 麦克斯韦方程 1 uozK'L 1.2 平面电磁波 6 qdQQt5Y'm 1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 3I.0jA#T&/ 1.2.2 理想介质中的平面波解 7 8ZN"-]* 1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 tE(_Cg 1.3 平均电磁能流密度光强 9
z?M_Cz;:J 1.4 电磁波谱、光谱 10 6cVJu%<V 习题 12 7]F@g}8 参考文献 12 9=5xt;mEs} 第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 K*sav?c 2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 w'Vm'zo 2.1.1 S波反射与透射 14 #O,;3S 2.1.2 P波反射与透射 16 duq(K9S 2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 s%/x3anz= 2.2.1 S 波反射与透射 18 NjH`
AMGBT 2.2.2 P 波反射与透射 20 E'iN==p_: 2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 <.knM 2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 rInZd`\ 2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 (,XbxDfM 2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 N_liKhq 2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 Z!foD^&R 2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 MG-#p8 2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 k}hTSL 2.5.1 全反射与倏逝波 36 EGw;IFj) 2.5.2 全透射 37 zXZXp~7) 2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 ,p)Qu%' 2.6 反射率和透射率 39 S>;+zVF] 2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 ep)O|_= 2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 1%$Z%? 2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 KbGz3O'u 习题 44 Y_=
]w1 参考文献 44 P<C=9@`! 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>*L
Am5 3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 SQ
la]% 3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 ,(;]8G-Yj 3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 lnQY_~s 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 1"S~#
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 Y+nk:9 3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 &2sfu0K 3.4.1 一阶近似 62 PrhGp
_5 3.4.2 二阶近似 63 b_w(F_0 3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 &cZl2ynPi 3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 8 -YC#& 3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 ZtGtJV"H 3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 v(P5)R, 3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 z#*>u 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 j@.^3: 3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 +'9E4Lpx 习题 79 {F ',e~}s 参考文献 79 s<{) X$ 第4章 膜系设计图示法 81 x5R|,bY 4.1 矢量法 81 M
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r4 4.2 导纳图解法 87 opgNt o6$ 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 B &e'n< 4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 |f3 :9(p 4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 7;9 Jn 4.3 金属膜导纳圆图 97 bD`h/jYv 4.4 膜系层间电场分布 99 5;X r0f 习题 100 s)G?5Gz 参考文献 101 7O,!67+^~ 第二篇 光学等膜分类反应用 d}<-G.&_ 第5章 增透膜 102 =Q #d0Q 5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 D"CU J? 5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 IXpn(vX 5.3 透射滤光片组合透射率 106 sAS[wcOQ 5.4 均匀介质增透膜 107 >%LY0(hY3 5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 h_5CWQSi 5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 oQ}K_}{> 5.5 非均匀介质增透膜 113 ;_#<a*f 5.6 入射角变化对透射率的影响 115 $"ACg!=M 5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 QzxEkTc; 习题 118 $r)NL 参考文献 118 Muyi2F)j 第6章 高反射膜 120 0YAH[YF 6.1 反射镜组合的反射率 120 W'6sY@0m 6.2 周期多层膜系的反射率 121 B Q2N_*v 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 K[S)e!\. 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 VniU:A 6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 )Em`kle 6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 u82 (`+B 6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 _&r19pY 6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 (4|R}jv 6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 g3
Oro}wt6 6.8 金属反射镜 134 L{oG'aK4 6.8.1 常用金属反射镜 134 -us:!p1T 6.8.2 金属一介质反射镜 136 /=g/{&3[a> 6.9 影响反射特性的因素 137 Z!3R 6.10 高反射镜应用实例 143 <[K3Prf C 6.10.1 激光高反射镜 143 Dus!Ki~8(t 6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 l,Fn_zO 6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 I%NeCd 习题 146 a#lytp 参考文献 146 gq@8Z
AWn 第7章 带通滤光片 149 2.vmZaKP 7.1 带通滤光片的特性描述 149 8Ltl32JSB[ 7.2 带通滤光片的基本构型一一法布里一咱罗干涉仪及其变形 150 b1;h6AeL 7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 *qu5o5Q 7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 56Z 7.3.2 膜系透射定理 153 #lc6-K# 7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 ;NE4G;px4< 7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 3Yo)K 7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 PpH
;p.-!d 7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 EM`'=<)V 7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 "$D'gSoYe 7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 :dNJ2&kJ 7.4.3 诱导带通滤光片 174 4LW~ 7.5 超窄带带通滤光片 183 sPVE_n 7.6 宽带带通滤光片 185 uUV"86B_ 7.7 带通滤光片的角特性 186 eoXbZ 7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 6nREuT'k 7.9 多通道窄带带通滤光片 192 5SZa,+] 习题 193 3rd8mh&l 参考文献 193 Ke=+D'= 第8章 截止滤光片 196 \
\Tz'>[\ 8.1 截止滤光片的特性描述 196 f/s" 2r 8.2 吸收型截止滤光片 197 bub6{MQW8e 8.3 干涉型截止滤光片 198 &,=FPlTC= 8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 UvM4-M%2JN 8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 bwcr/J(Nb 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 _*n
`*" 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 OZd
(~E 8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 |i#06jIq 8.3.6 截止带的展宽 210 Jgg< u# 8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 <=D
a 8.4 金属介质膜截止滤光片 218 ``I[1cC 8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 e$2P/6k> 习题 221 d0C _:_ 参考文献 221 X/90S2=P 第9章 带阻滤光片 223 Zd%wX<hU" 9.1 带阻滤光片的特性描述 223 eB=&(ZT 9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 uv<_.Jq] 9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 9thG4T8 9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 PHEQG]H S 9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 ^Il*`&+?P 9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 =6O*AJ 9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 >T c\~l 9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 zH6@v+gb 9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 B /w&Lo 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 Ej
5_d 习题 241 XZM@Rys 参考文献 241 EApbaS}Up 第10章 分光镜 243 tl\<:8pI" 10.1 中性分光镜 243 B>m*!n:l 10.1.1 金属膜中性分光 244 )wCNLi>4 10.1.2 介质膜中性分光 245 CfSP*g0rW 10.1.3 金属介质膜中性分光 247 xE]y*\ 10.2 双色分光镜 249 V $w
lOMp 10.3 偏振分光 254 FKu8R%9xn% 10.3.1 偏振特性的描述 254 3l41"5Fy& 10.3.2 平板偏振分光镜 255 6}e*!,2Xj 10.3.3 棱镜偏振分光 258 `]XI Q\ * 10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 FVBAB> 10.4 消偏振分光 262 XD|g G 10.4.1 偏振分离的描述 263 .(.< 10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 qy)~OBY 10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 Z+J4q9^$ 10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 7>BfHb 10.5 分光中的消色差问题 280 ?6&8-zt1? 习题 281 }aR}ZzK/v 参考文献 282 VZI!rFac 第二篇 薄膜扶术基础 megTp 第11章 薄膜制备技术 283 ow{. iv\,u 11.1 真空技术简介 283 y32$b,%Xi, 11.1.1 真空的基本知识 283 $*iovam>^] 11.1.2 真空的获得 284 16~E 11.1.3 真空的测量 286 rf:H$\yw 11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 %kV7 <:y 11.2.1 蒸镀法 289 ->{-yh]jv 11.2.2 溅射法 300 4d4+%5GE 11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 X_hDU~5{wC 11.3.1 化学气相沉积的原理 307 /B~[,ES@1 11.3.2 常压化学气相沉积 308 ]4en|Aq 11.3.3 低压化学气相沉积 308 &k%>u[Bo 11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 E KV[cq 11.3.5 光化学气相沉积 310 ~vt9?(h 11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 n*=#jL 11.3.7 原子层沉积 312 FZj>N( 11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 o25rKC=o 11.4.1 化学镀 313 &tAYF_} 11.4.2 阳极氧化法 314 >VkBQM-% 11.4.3 溶胶一凝胶法 314 poxF`a6e+ 11.4.4 电镀 315 ucx02^uA 11.4.5 LB 膜制备技术 315 e@W+ehx" 11.5 光刻蚀 316 R~k`KuY@! 11.5.1 光刻工艺 316
r9})~>
11.5.2 光刻胶 317 r.\L@Y< 11.5.3 掩模 318 3^+D,)#D^ 11.5.4 曝光 318 IUFc_uL@\ 11.5.5 刻蚀方法 318 8$
u"92 11.5.6 无掩模刻蚀 321 Wq1 jTIQ 11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 MkPQ@so 习题 323 daI_@k Y" 参考文献 324 4>>=TJ!M 第12章 光学薄膜检测技术 326 $3g{9)} 12.1 光谱分析技术基础 326 96(Mu% l 12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 QH9t |l 12.1.2 紫外一可见光分光光度计和傅里叶变换红外光谱仪 330 hcj}6NXc 12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 S-7&$n 12.2.1 透射率测量 333 5?^L)) 12.2.2 反射率测量 334 T+F]hv' 12.3 薄膜吸收和散射测量 338 !ka* rd 12.3.1 吸收测量 338 Szgo@x$^ 12.3.2 散射测量 342 @a?7D;+< 12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 WQ.0} n}d 12.4 光学薄膜常数测量 347 4\Y5RfLB_ 12.4.1 光度法 348 ^!&6=rb 12.4.2 全反射衰减法 354 v\Uk?V5T 12.4.3 椭圆偏振法 357 #4msBax4 12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 R}M
;, G 12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 2M-[x"\1/ 12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 64zOEjra 12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 S%i^`_=Q 12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 &vpKBR^ 12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 pa[/6( 12.6.1 薄膜微结构 368 ecghY=% 12.6.2 薄膜微结构检测 371 E+]9!fDy< 12.6.3 雕塑薄膜 372 YNEwX$)M,B 12.6.4 薄膜化学成分检测 373 6st
12.7 薄膜非光学特性测量 375 :}lqu24K lT^su'+bk
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