薄膜光学与薄膜技术基础(曹建章 著)

发布:cyqdesign 2019-06-04 10:01 阅读:6587
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。 km,}7^?F0r  
L3lf28W  
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目录 C9`#57Pp  
第一篇 薄膜元学基本理抢 #X'!wr|-  
第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 34_:.QK-  
1.1 麦克斯韦方程 1 <^6|ZgR  
1.2 平面电磁波 6 zRN_` U  
1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 L3iY Z>]  
1.2.2 理想介质中的平面波解 7 GV#"2{t j  
1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 \_}Y4  
1.3 平均电磁能流密度光强 9 z1wy@1o'  
1.4 电磁波谱、光谱 10 ,2q LiE>  
习题 12 b/cc\d<  
参考文献 12 }+G6`Zd  
第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 SjV;& 1Z/  
2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 tNg}: a|J  
2.1.1 S波反射与透射 14 'hfQ4EN  
2.1.2 P波反射与透射 16 VeeQmR?u-  
2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 fiqeXE?E  
2.2.1 S 波反射与透射 18 .vYU4g]  
2.2.2 P 波反射与透射 20 ?RJ ) u  
2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 L^uO.eI"m  
2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 PCDsj_e  
2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 LPX@oha  
2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 zC #[  
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 GhpVi<FL  
2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 fBBNP)  
2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 3<sYxA\?w  
2.5.1 全反射与倏逝波 36  +LeZjA[  
2.5.2 全透射 37 e2CjZ"C  
2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 F+ qRC_C>O  
2.6 反射率和透射率 39 #8iRWm0*6  
2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 p&~8N#I#  
2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 U|VF zpJ  
2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 mu`h6?v  
习题 44 <seb,> :  
参考文献 44 Y ]&D;w  
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 oe`t ? (U  
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 \9T CP;{  
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 KR4X&d6  
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 unu%\f>^4  
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 'z7,)Q&8  
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 ew -5VL   
3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 ,paD/  
3.4.1 一阶近似 62 XA75tU[#  
3.4.2 二阶近似 63 vpu20?E>5z  
3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 ?4v&TB@  
3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 ~x;1&\'k  
3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 \nT, NV11  
3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 k)j, ~JH  
3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 AX3iB1):K  
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 TY}9;QL:  
3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 gz8>uGx&V!  
习题 79 <yzgZXxIaS  
参考文献 79 CUIT)mF:  
第4章 膜系设计图示法 81 UkK`5p<D7  
4.1 矢量法 81 ?IRp3H  
4.2 导纳图解法 87 2k}~"!e1  
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 | LdDL953  
4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 VBV y3fnj  
4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92 $j=c;+W  
4.3 金属膜导纳圆图 97 kU^*hd ]  
4.4 膜系层间电场分布 99 {]Tb  
习题 100 fui;F"+1  
参考文献 101  Za,rht  
第二篇 光学等膜分类反应用  1t7vP;  
第5章 增透膜 102 2;X{ZLo  
5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 j)?[S  
5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 #+dF3]X(&  
5.3 透射滤光片组合透射率 106 1N8gH&oF  
5.4 均匀介质增透膜 107 }>~';l  
5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 lS<T|:gz@  
5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 $M%<i~VXe&  
5.5 非均匀介质增透膜 113 oAaUXkQE  
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 T^FeahA7;  
5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 ,pfHNK-u  
习题 118 7;0$UYDU*  
参考文献 118 UC&f  
第6章 高反射膜 120  %T9'dcM  
6.1 反射镜组合的反射率 120 IJX75hE0g  
6.2 周期多层膜系的反射率 121 G-FeDP  
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 MP"Pqt  
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 tx0`#x  
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 +<qmVW^X  
6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 D}4*Il?  
6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 #a7 Wx}  
6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 .CU~wB@h  
6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 bEx8dc`Q  
6.8 金属反射镜 134 -<e8\Z`  
6.8.1 常用金属反射镜 134 oqM(?3 yv  
6.8.2 金属一介质反射镜 136 t<sy7e='  
6.9 影响反射特性的因素 137 "p,TYjT?R  
6.10 高反射镜应用实例 143 08*O|Ym,  
6.10.1 激光高反射镜 143 }~/u%vI@M5  
6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 $:&?!>H  
6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 F"2rX&W  
习题 146 oEfy{54  
参考文献 146 `2}H$D  
第7章 带通滤光片 149 H_3-"m&3  
7.1 带通滤光片的特性描述 149 !a %6nBo  
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 `{1` >5  
7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 1E3'H7k\t  
7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 R^t )~\d  
7.3.2 膜系透射定理 153 AH?T}t2  
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 sT&O%(  
7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 bD*z"e  
7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 <\0+*`">g  
7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 24 )Sf  
7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 mC-'z  
7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 "v%|&@  
7.4.3 诱导带通滤光片 174 6:PQkr  
7.5 超窄带带通滤光片 183 ~lg1S  
7.6 宽带带通滤光片 185 W=Y?_Oz  
7.7 带通滤光片的角特性 186 b \pjjb[  
7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 mv%Zh1khn/  
7.9 多通道窄带带通滤光片 192 2y_R05O0  
习题 193 /K+GM8rtE  
参考文献 193 ZH o#2{F  
第8章 截止滤光片 196 {R5{v6m_  
8.1 截止滤光片的特性描述 196 E05RqnqBn0  
8.2 吸收型截止滤光片 197 +Ndo$|XCy]  
8.3 干涉型截止滤光片 198 !%v=9muay  
8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 %+>t @F,GM  
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 a?^xEye  
8.3.3 [(0.5H)L(0.5H)]和[ (0.5L) H(0.5L)]类型对称膜系的光学等效导纳和等效相位 201 nMz~.^Q-  
8.3.4 [(0.5H)L(0.5H)Jm 和[(0.5L) H(0.5L)]m类型周期对称膜系的透射率 203 L\O}q  
8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 R9dC$Y]\M  
8.3.6 截止带的展宽 210  G{4~{{tI  
8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 [1Os.G2  
8.4 金属介质膜截止滤光片 218 Yh^~4S?  
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 y2XeD=_'  
习题 221 BkZmE,  
参考文献 221 $s[DT!8N  
第9章 带阻滤光片 223 @|7Ma/8v  
9.1 带阻滤光片的特性描述 223 0O_acO 4  
9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 VW," dmC  
9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 ;'\#+GZ9p  
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 .bwKG`F  
9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 k{{iF  
9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 NrC (.*?m  
9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 p-KMELB  
9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 ow,4'f!d  
9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 )JYt zc  
9.4.2 正弦周期折射率带阻滤光片设计的傅里叶变换方法 234 ;,z[|"y  
习题 241 )_7OHV *3  
参考文献 241 &s]wf  
第10章 分光镜 243 |l*#pN&L  
10.1 中性分光镜 243 X?RnP3t~  
10.1.1 金属膜中性分光 244 %`o3YR  
10.1.2 介质膜中性分光 245 ao@"j}c  
10.1.3 金属介质膜中性分光 247 &n5Lc`  
10.2 双色分光镜 249 CB7 6  
10.3 偏振分光 254 pO2Y'1*  
10.3.1 偏振特性的描述 254 d|nJp-%V  
10.3.2 平板偏振分光镜 255 'Z<V(;W  
10.3.3 棱镜偏振分光 258 ?2;gmZd7  
10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 !3E %u$-}  
10.4 消偏振分光 262 ;OE=;\  
10.4.1 偏振分离的描述 263 Hg~O0p}[  
10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 f/_RtOSw  
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 `0]kRA8=  
10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 L}>XH*  
10.5 分光中的消色差问题 280 E0g` xf 6c  
习题 281 ~Sr`Tlp  
参考文献 282 p=tj>{  
第二篇 薄膜扶术基础 x{$~u2|  
第11章 薄膜制备技术 283 W?*]' 0  
11.1 真空技术简介 283 p4ML } q8  
11.1.1 真空的基本知识 283 @kq~q;F  
11.1.2 真空的获得 284 g?(h{r`  
11.1.3 真空的测量 286 \~3g*V  
11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 3Pb]Of#  
11.2.1 蒸镀法 289 ~"oxytJ  
11.2.2 溅射法 300 eyx;8v cM  
11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 U\_-GS;1  
11.3.1 化学气相沉积的原理 307 |"7^9(  
11.3.2 常压化学气相沉积 308 q- U/JC  
11.3.3 低压化学气相沉积 308 '+!@c&d#%o  
11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 i2PPVT  
11.3.5 光化学气相沉积 310 S\qYw(G  
11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 H*l2,0&W  
11.3.7 原子层沉积 312 rUb`_W@  
11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 E7XFt#P.  
11.4.1 化学镀 313 yK1Z&7>J>  
11.4.2 阳极氧化法 314 r%*UU4xvB  
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 }'?N+MN  
11.4.4 电镀 315 gtcU'4~  
11.4.5 LB 膜制备技术 315 |j[=uS  
11.5 光刻蚀 316 YQB.3  
11.5.1 光刻工艺 316 f}4bnu3  
11.5.2 光刻胶 317 Ol}^'7H  
11.5.3 掩模 318 i.0}d5Y  
11.5.4 曝光 318 N8<Wm>GLX~  
11.5.5 刻蚀方法 318 sC8C><y  
11.5.6 无掩模刻蚀 321 I?) .D?o  
11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 ^Fy{Q*p`(  
习题 323 l?+67cQLA  
参考文献 324 MjO.s+I  
第12章 光学薄膜检测技术 326 0?D`|x_  
12.1 光谱分析技术基础 326 !'4HUB>+  
12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 1:3I G=  
12.1.2 紫外一可见光分光光度计和傅里叶变换红外光谱仪 330 /$'R!d5r  
12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 yQ33JQr  
12.2.1 透射率测量 333 ``~7z;E%@  
12.2.2 反射率测量 334 A4}6hG#  
12.3 薄膜吸收和散射测量 338 :R/szE*Ak  
12.3.1 吸收测量 338 "?I]h  
12.3.2 散射测量 342 '.n0[2>  
12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 L'1p]Z"  
12.4 光学薄膜常数测量 347 aY^_+&&G  
12.4.1 光度法 348 1-@[th  
12.4.2 全反射衰减法 354 +V"t't7  
12.4.3 椭圆偏振法 357 +="?[:  
12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 &dqC =oK]  
12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 #6])\  
12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 _N4G[jQLJ  
12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 #d+bld\  
12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 I}5#!s< {&  
12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 =.@{ uu;  
12.6.1 薄膜微结构 368 ogt<vng  
12.6.2 薄膜微结构检测 371 8pc=Oor2Tv  
12.6.3 雕塑薄膜 372 /cPe zX  
12.6.4 薄膜化学成分检测 373 "Qf X&'09  
12.7 薄膜非光学特性测量 375 -Y#YwBy;M  
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关键词: 薄膜光学
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