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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。 %I=J8$B]f q{JD]A :
[attachment=101025] @',;/j80 目录 Hm^p^,}_x 第一篇 薄膜元学基本理抢 :3Jh f$ 第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 E0h!%/+-L 1.1 麦克斯韦方程 1 %yrP: fg/ 1.2 平面电磁波 6 NAocmbfNz 1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 dX3>j{_ 1.2.2 理想介质中的平面波解 7 ohyUvxvj 1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 XF$C)id2p 1.3 平均电磁能流密度光强 9 XZT( :( 1.4 电磁波谱、光谱 10 ( jyJ-qe 习题 12 dCyQC A[ 参考文献 12 %`\{Nxk 第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 / q!&I 2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 CUd'*Ewu 2.1.1 S波反射与透射 14 &\K#UVDyhh 2.1.2 P波反射与透射 16 ]-`{kX 2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 J\0YL\jw1K 2.2.1 S 波反射与透射 18 5m3sjcp_ 2.2.2 P 波反射与透射 20 6a!X`%N= 2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 \ d;Ow8%d/ 2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 >) ^!gz8 2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 5~?
J 2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 -
|'wDf?H 2.4.1 平面对称各向异性介质中麦克斯韦方程的分量形式 31 D.GSl 2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 [)=FZF6kG 2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 rYqvG 2.5.1 全反射与倏逝波 36 ouI0"R&@ 2.5.2 全透射 37 1FX-#Y`e 2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 8|/YxF< 2.6 反射率和透射率 39 Vqr&)i"b$ 2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 j?(QieBH 2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 ~!OjdE!u 2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 -|kDa1knA 习题 44 !1_:n D 参考文献 44 G#*;3X$ 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 \3/9lE|gh 3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 _Owz% 3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 yC5|"+
A$ 3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 S'e2~-p0F 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 ]9:G3vq 3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 m}E$6E^~O 3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 1,J. 3.4.1 一阶近似 62 T_dd7Ym'8 3.4.2 二阶近似 63 g/J!U8W" 3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 9+']`=a: 3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 V_QVLW 3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 \4[Ta,;t 3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 HKwGaCj` 3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 v>5F[0gE 3.5.5 非均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的数值解 74 gr=`_k4~1 3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 qG qu/$bh 习题 79 AQ5v`xE4 参考文献 79 >A/=eW/q 第4章 膜系设计图示法 81 #rwR)9iC0 4.1 矢量法 81 F8I<4S 4.2 导纳图解法 87 J Nz0!wi 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 wGH@I_cy> 4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 ZJ(!jc$"*% 4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 K/-D 5U 4.3 金属膜导纳圆图 97 s$_#T 4.4 膜系层间电场分布 99 C(t/:?(y 习题 100 vo-{3]u#= 参考文献 101 qg/5m;U 第二篇 光学等膜分类反应用 c"ztrKQQ 第5章 增透膜 102 di5_5_$`o 5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 'Ot[q^,KRG 5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 bRK9Qt#3 5.3 透射滤光片组合透射率 106 3@L%#]xwi 5.4 均匀介质增透膜 107 @El<"\ 5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 M\f0
=`g 5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 |_*$+ 5.5 非均匀介质增透膜 113 4/?Zp4g 5.6 入射角变化对透射率的影响 115 *zWn4BckN 5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 MjTKM; 习题 118 D.b<I79bX 参考文献 118 |Y11sDa9h 第6章 高反射膜 120 \tx/!tA 6.1 反射镜组合的反射率 120 v"+EBfx 6.2 周期多层膜系的反射率 121 $@)d9u
cd 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 : 4WbDeR 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 G
m! ]
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 dk/*%a
+ 6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 }i:'f2/ 6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 beE%%C]X 6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129
/GUuu 6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 rR~X>+K 6.8 金属反射镜 134 . $YF|v[= 6.8.1 常用金属反射镜 134 6,1|y%(f 6.8.2 金属一介质反射镜 136 m9@n 6.9 影响反射特性的因素 137 H@'
@xHv 6.10 高反射镜应用实例 143 [udV } 6.10.1 激光高反射镜 143 >>zoG3H! 6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 eB*8)gYh 6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 [i7)E]*oTA 习题 146 V bOLTc 参考文献 146 c&-$?f
r 第7章 带通滤光片 149 {W<-f? 7.1 带通滤光片的特性描述 149 Ai18]QD- 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 6~WE#z_ 7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 :j<JZs>`R 7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 ZF(=^.gc 7.3.2 膜系透射定理 153 gq3OCA!cX 7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 ?
M_SNv 7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 z&,sm5Lb 7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 e622{dfVS 7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 oH0F9*+W 7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 #9VY[< 7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 W%K8HAP " 7.4.3 诱导带通滤光片 174 L$Ar]O) 7.5 超窄带带通滤光片 183 I>Fh*2 7.6 宽带带通滤光片 185 D
;$+] 2 7.7 带通滤光片的角特性 186 $ n[7 7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 C&N4<2b 7.9 多通道窄带带通滤光片 192 '<S:|$$ 习题 193 .fY<"2g 参考文献 193 &W//
Ox
)f 第8章 截止滤光片 196 .oN
Sg.jG 8.1 截止滤光片的特性描述 196 os^SD&hL 8.2 吸收型截止滤光片 197 %MZDm&f>Kk 8.3 干涉型截止滤光片 198 ]},Q`n>$ 8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 5XO'OSdYq 8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 ![ID0}MjJ 8.3.3 [(0.5H)L(0.5H)]和[ (0.5L) H(0.5L)]类型对称膜系的光学等效导纳和等效相位 201 U]
-@yx 8.3.4 [(0.5H)L(0.5H)Jm 和[(0.5L) H(0.5L)]m类型周期对称膜系的透射率 203 p+UHJ& 8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 ]f-'A>MC 8.3.6 截止带的展宽 210 ]V^.!=gh$ 8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 Prz+kPP 8.4 金属介质膜截止滤光片 218 f?^Oy!1] 8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 aw%vu 习题 221 *1S.9L 参考文献 221 x~Ly$A2p 第9章 带阻滤光片 223 }.V0SM6 9.1 带阻滤光片的特性描述 223 @ZR4%A"X4 9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 7C7(bg,7^ 9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 j{Jc6U 9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 ieRBD6_ 9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 |SukiXJZF 9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 3nC#$L- 9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 &t|V:_?/x 9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 J~'Q^O3@ 9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 G|oB'~{& 9.4.2 正弦周期折射率带阻滤光片设计的傅里叶变换方法 234 zn;Hs]G 习题 241 `m; "I 参考文献 241 ^npS==Y]!. 第10章 分光镜 243 Iki+5 10.1 中性分光镜 243 4\SBf\ c 10.1.1 金属膜中性分光 244 EJ;0ypbG 10.1.2 介质膜中性分光 245 $]U5 10.1.3 金属介质膜中性分光 247 3/IWO4?_ 10.2 双色分光镜 249 })Mv9~&S 10.3 偏振分光 254 E(3+o\w 10.3.1 偏振特性的描述 254 <Bb<?7q$ld 10.3.2 平板偏振分光镜 255 b|8>eY 10.3.3 棱镜偏振分光 258 +;wqX]SD & 10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 #JR ,C
-w 10.4 消偏振分光 262 VO;UV$$ 10.4.1 偏振分离的描述 263 cvXI]+`<3\ 10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 -,fa{ yt- 10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 V_A,d8=lt 10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 6|>\&Y!Q 10.5 分光中的消色差问题 280 g=g.GpFt 习题 281 iraRB~ 参考文献 282 kl3S~gE4@ 第二篇 薄膜扶术基础 A;WwS?fyQ 第11章 薄膜制备技术 283 m`\i+ 11.1 真空技术简介 283 <,4R2' 11.1.1 真空的基本知识 283 'UvS3]bSYW 11.1.2 真空的获得 284 ['Y+z2k 11.1.3 真空的测量 286 Q#ZD&RZ9. 11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 q>|[JJ*6_N 11.2.1 蒸镀法 289 +65~,e 11.2.2 溅射法 300 q'Pz3/mk 11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 3+8" 11.3.1 化学气相沉积的原理 307 |h=+&*(: 11.3.2 常压化学气相沉积 308 tC@zM.v% 11.3.3 低压化学气相沉积 308 'D0X?2 11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 {Sr=SE 11.3.5 光化学气相沉积 310 _[{:!?-? 11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 `k}l$ih`X 11.3.7 原子层沉积 312 S-LZ(o{ZL 11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 gR-Qj 11.4.1 化学镀 313 <`p75B 11.4.2 阳极氧化法 314 igj={==m 11.4.3 溶胶一凝胶法 314 IzGB 11.4.4 电镀 315 _D2bGZN 11.4.5 LB 膜制备技术 315 R0hctT1j 11.5 光刻蚀 316 \Ul.K!b7 11.5.1 光刻工艺 316 fr'huvc 11.5.2 光刻胶 317 csdOIF 11.5.3 掩模 318 QLB1:O> 11.5.4 曝光 318 16[-3cJ T 11.5.5 刻蚀方法 318 xf^<ec 11.5.6 无掩模刻蚀 321 VTJIaqw 11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 /\-2l+y>J 习题 323 ANFg]g.Az 参考文献 324 o1#:j?sN 第12章 光学薄膜检测技术 326 E &];>3C 12.1 光谱分析技术基础 326 ,h@R' f! 12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 orB8Q\p' 12.1.2 紫外一可见光分光光度计和傅里叶变换红外光谱仪 330 Yt/SnF 12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 `j}_BW_ 12.2.1 透射率测量 333 }l}yn@hYC 12.2.2 反射率测量 334 W3jXZ> 12.3 薄膜吸收和散射测量 338 oxMUW<gYd 12.3.1 吸收测量 338 !O F?xW 12.3.2 散射测量 342 U50s!Zt45 12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 `s>UU- 9 12.4 光学薄膜常数测量 347 UKKSc>D1 12.4.1 光度法 348 C?w<$DU 12.4.2 全反射衰减法 354 q4Oxs 12.4.3 椭圆偏振法 357 `\/toddUh[ 12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 P>{US1t 12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359
e'~-`Z9-) 12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 ol$2sI=.s 12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 q6C6PPc 12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 "+n4 c' 12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 y^mWG1"O 12.6.1 薄膜微结构 368 N>A{)_k3 12.6.2 薄膜微结构检测 371 c7+Djqs 12.6.3 雕塑薄膜 372 2/v35| ? 12.6.4 薄膜化学成分检测 373 e~+(7_2 12.7 薄膜非光学特性测量 375 d)04;[= 1jH7<%y
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