[书籍]薄膜光学与薄膜技术基础（曹建章 著） [复制链接]

《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。 z=LO$,JW`  
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)Y?E$=M+B  
目录 
#|lVQ@=  
第一篇 薄膜元学基本理抢 qt%/0  
第1章 薄膜光学的电磁理论基础 1 K=2j}IPe  
1.1 麦克斯韦方程 1 l`];CALA4  
1.2 平面电磁波 6 3iiOxg?j  
1.2.1 复矢量波动方程一一齐次矢量亥姆霍兹方程 6 ezd@>(hJ  
1.2.2 理想介质中的平面波解 7 _xdttO^N  
1.2.3 吸收介质中的平面波解 8 8
7nsWBe  
1.3 平均电磁能流密度光强 9 dRTpG
z  
1.4 电磁波谱、光谱 10 U9AtC.IG!  
习题 12 (7v`5|'0  
参考文献 12 \g|;7&%l3  
第2章 平面光波在两介质分界平面上的反射与透射 14 #p=Wt&2  
2.1 各向同性理想介质界面的反射与透射 14 c:}K(yAdd  
2.1.1 S波反射与透射 14 -ANq!$E  
2.1.2 P波反射与透射 16 /zV0kW>N  
2.2 各向同性吸收介质界面的反射与透射 18 D7$xY\0r  
2.2.1 S 波反射与透射 18 yNQ 9~P2  
2.2.2 P 波反射与透射 20 xX
])IZD  
2.3 非均匀介质界面的反射与透射 21 ;}k_2mr~  
2.3.1 几何光学近似条件下非均匀介质中的波传播 21 "2@Ys*e  
2.3.2 任意非均匀介质界面的反射系数方程 24 5xG/>fn  
2.4 各向异性介质界面的反射与透射 30 }Z\+Qc<<  
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 5TdI  
2.4.2 平面对称各向异性介质界面的反射与透射 31 o-t!z'\l
O  
2.5 反射系数和透射系数随入射角的变化 36 ?/s=E+  
2.5.1 全反射与倏逝波 36 #/pZ#ny  
2.5.2 全透射 37 1'* {VmM  
2.5.3 反射系数、透射系数振幅和相位随入射角变化 38 2qkC{klC^M  
2.6 反射率和透射率 39 ,<-a 6  
2.6.1 理想介质分界面的反射率和透射率 40 JGk,u6K7  
2.6.2 吸收介质分界面的反射率和透射率 41 mH3{<^Z6  
2.6.3 空气与金属导体表面的反射率 43 [ \Aor[(  
习题 44 jN
seD  
参考文献 44 VAR/
"  
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 hO:X\:G  
3.1 法向阻扰和光学有效导纳的概念 45 Xq%!(YD|  
3.2 平面分界面单层均匀介质薄膜的反射与透射 47 "i*Gi \U
 
3.3 平面分界面多层均匀介质薄膜的反射与透射 53 8|,-P=%t  
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 v6?<)M%  
3.3.2 多层增透膜和高反射膜的基本构成特点 55 ^A$~8?f  
3.4 非均匀介质膜层的特征短阵 61 c[0$8F>  
3.4.1 一阶近似 62 ; bDFrG  
3.4.2 二阶近似 63 1')/BM2  
3.5 各向异性介质薄膜的分层矩阵计算方法 64 XC{(O:EG  
3.5.1 各向异性介质中的矩阵波动方程 64 H\!u5o&}`  
3.5.2 各向异性介质薄膜的矩阵波动方程 66 -.WVuc`  
3.5.3 均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的解 70 k07) g:_  
3.5.4 单轴各向异性介质薄膜的特征矩阵 72 63- YWhs;  
3.5.5 非均匀各向异性介质薄膜矩阵波动方程的数值解 74 @.i
OFY  
3.5.6 单层各向异性介质薄膜的反射与透射 75 ]QU52R@M  
习题 79 Cj):g,[a  
参考文献 79 f1>^kl3@P  
第4章 膜系设计图示法 81 `0Q:d'  
4.1 矢量法 81 J0|}u1?l  
4.2 导纳图解法 87 L=}U
ApK  
4.2.1 单一等效界面等反射率导纳圆图和等相位导纳圆图 87 L7%'Y}1e.  
4.2.2 单层膜系等折射率导纳圆图和等相位导纳圆图 89 ;h3*MR  
4.2.3 多层膜系等折射率导纳圆图 92
4/U]7Y  
4.3 金属膜导纳圆图 97 Q<``}:y|>  
4.4 膜系层间电场分布 99 |@-WC.  
习题 100 #(*WxVE  
参考文献 101 I.e'  
第二篇 光学等膜分类反应用 ~K],hi^<P  
第5章 增透膜 102 TJ5{Ee GV  
5.1 表面反射对光学系统性能的影响 102 |/lIasI  
5.2 基底介质非相干叠加的透射率 104 ^! ZjK-$A<  
5.3 透射滤光片组合透射率 106 @#H{nj Z  
5.4 均匀介质增透膜 107 L{fP_DIa  
5.4.1 单层均匀介质增透膜 107 .Na>BR\F  
5.4.2 多层均匀介质增透膜 108 3]Lk}0atpL  
5.5 非均匀介质增透膜 113 *Ucyxpu~$  
5.6 入射角变化对透射率的影响 115 O x$|ZEh  
5.7 增透膜应用实例液晶显示增透膜 117 #CQ>d8&  
习题 118 '\*Rw]bR|  
参考文献 118 qryt1~Dq  
第6章 高反射膜 120 -;`W"&`ss  
6.1 反射镜组合的反射率 120 ?s"v0cg+  
6.2 周期多层膜系的反射率 121 #1b
gV  
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 121 }5tn  
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 122 /?XfVhA:A  
6.3 [HL]m类型的周期多层膜 123 4l`gAE$  
6.4 (0.5L) H(0.5L)m类型的对称周期多层膜 126 {M~!?#<K  
6.5 周期多层膜构成的宽带高反射膜 128 N[+dX_h  
6.6 中远红外区域的多层高反射膜 129 Z|?XQ-R5  
6.7 软X 射线区域的多层高反射膜 131 ia_8$>xW+  
6.8 金属反射镜 134 ,m b3H  
6.8.1 常用金属反射镜 134 S8)awTA9  
6.8.2 金属一介质反射镜 136 VD3[ko  
6.9 影响反射特性的因素 137  xBG1up<z  
6.10 高反射镜应用实例 143 E0DEFB  
6.10.1 激光高反射镜 143 Y) t}%62  
6.10.2 光刻机系统193nm 高反射膜 144 *-Yw0Y[E  
6.10.3 DLP/LCoS 技影薄膜宽角度高反射镜 145 zuPH3Q
={  
习题 146 }b^lg&$(  
参考文献 146 BVNh>^W5B  
第7章 带通滤光片 149 anwn!Eqk"  
7.1 带通滤光片的特性描述 149 |B`tRq  
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 %ej"ZeM  
7.3 法布里一咱罗干涉仪透射率计算 151 |}|;

OG  
7.3.1 单层薄膜反射与透射计算的有效界面法 151 aBC[(}Pb]  
7.3.2 膜系透射定理 153 4
QVd{  
7.3.3 法布里一躏罗干涉仪的透射率计算 155 /&dt!.WY^  
7.3.4 法布里础罗干涉仪透射特性分析 156 si;]C~X*  
7.3.5 特殊带通滤光片信噪比的计算 164 68!fcK  
7.4 窄带和中等带宽滤光片 164 zL
n#p]  
7.4.1 法布里踊罗干涉滤光片 164 \~H"!vj
  
7.4.2 窄带平顶多腔带通滤光片 172 :gVjBF2  
7.4.3 诱导带通滤光片 174 vPsX!m[#  
7.5 超窄带带通滤光片 183 ?hu 9c  
7.6 宽带带通滤光片 185 WE7l[<b  
7.7 带通滤光片的角特性 186 >lW*%{|b$^  
7.8 极远紫外及软X 射线区域带通滤光片 190 T:&+#0<  
7.9 多通道窄带带通滤光片 192 <FK><aA_i*  
习题 193 -&A[{m<,>  
参考文献 193 e](=)h|  
第8章 截止滤光片 196 FS}z_G|4]  
8.1 截止滤光片的特性描述 196 9$S,P|  
8.2 吸收型截止滤光片 197 tVcs r  
8.3 干涉型截止滤光片 198 N9ufTlq s  
8.3.1 1/4波长周期膜系的透射特性 198 ?f`-&c;  
8.3.2 周期对称膜系的光学等效导纳和等效相位 199 aS7zG2R4H  
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 >D;hT*3  
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 YC_^jRB8n  
8.3.5 透射带内波纹的压缩 208 ckk[n  
8.3.6 截止带的展宽 210 ES2qX]I  
8.3.7 透射带的展宽和压缩 212 D.6dPzu`  
8.4 金属介质膜截止滤光片 218 Uk2q,2  
8.5 热反射镜、冷反射镜和太阳能电池覆盖膜 218 8(D}y\  
习题 221 KV*:,>  
参考文献 221 QBy*y $  
第9章 带阻滤光片 223 \d+HYLAJn  
9.1 带阻滤光片的特性描述 223 F%d"gF
0qu  
9.2 周期对称膜系构成的带阻滤光片 223 #c>MUC(?s:  
9.2.1 单个周期对称膜层的等效导纳和等效相位 224 u3:Qt2^S  
9.2.2 多层膜透射率的不变特性 224 k#(cZ  
9.2.3 周期对称多层膜通带内波纹的压缩 227 Sv@p!-m  
9.2.4 四种介质周期对称膜系构成的带阻滤光片 230 9F](%/  
9.3 非周期对称多层膜构成的带阻滤光片 231 k I~]u  
9.4 正弦周期折射率带阻滤光片 232 kk'w@Sn.(  
9.4.1 正弦周期折射率带阻滤光片的基本构成特点 233 0mh8.  
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 uLM_KZ  
习题 241 RX1{?*r]Z  
参考文献 241 Snu;5:R  
第10章 分光镜 243 }A7qIys$4  
10.1 中性分光镜 243 A%1=6  
10.1.1 金属膜中性分光 244 \xxVDr.  
10.1.2 介质膜中性分光 245 ~a%hRJg  
10.1.3 金属介质膜中性分光 247 rk|(BA  
10.2 双色分光镜 249 o z{j2%  
10.3 偏振分光 254 BfT,  
10.3.1 偏振特性的描述 254 |q2lTbJ  
10.3.2 平板偏振分光镜 255 g4~qcI=a  
10.3.3 棱镜偏振分光 258 ek)(pJ(+#  
10.3.4 宽角宽带偏振分光 259 }YP7x|  
10.4 消偏振分光 262 rb'GveW[  
10.4.1 偏振分离的描述 263 \ZR
oTh  
10.4.2 介质膜消偏振分光设计实例 267 ZD%_PgiT  
10.4.3 金属一介质膜消偏振分光设计实例 271 1>VS/H`  
10.4.4 其他消偏振分光设计方法 273 0Zh _Q  
10.5 分光中的消色差问题 280 y UAn~!s  
习题 281 ~UC/|t$  
参考文献 282 R?~h7 d  
第二篇 薄膜扶术基础 Q;O)>K  
第11章 薄膜制备技术 283 |S:!+[  
11.1 真空技术简介 283 M%s$F@  
11.1.1 真空的基本知识 283 aX)./  
11.1.2 真空的获得 284 .p(l+  
11.1.3 真空的测量 286 o}
+Uy  
11.2 薄膜制备方法物理气相沉积 289 vfUfrk@D~  
11.2.1 蒸镀法 289 Lu39eO6  
11.2.2 溅射法 300 V55J[s*6!  
11.3 薄膜制备方法化学气相沉积 306 6.s?  
11.3.1 化学气相沉积的原理 307 gQ[^gPWP"  
11.3.2 常压化学气相沉积 308 9[{>JRm.  
11.3.3 低压化学气相沉积 308 B"9hQb  
11.3.4 等离子体增强化学气相沉积 309 ;nKHm  
11.3.5 光化学气相沉积 310 G5#}Ed4  
11.3.6 金属有机化学气相沉积 311 P`dHR;Y0  
11.3.7 原子层沉积 312 Df~p'N-$  
11.4 薄膜制备方法一一液相沉积 313 1`]IU_)1B  
11.4.1 化学镀 313 pptM&Y  
11.4.2 阳极氧化法 314 |zq!CLjD@  
11.4.3 溶胶一凝胶法 314 a
sN }  
11.4.4 电镀 315 p <=%  
11.4.5 LB 膜制备技术 315 _G[I2]  
11.5 光刻蚀 316 KzX ,n_`an  
11.5.1 光刻工艺 316 C!{AnWf  
11.5.2 光刻胶 317 ~po%GoH(K  
11.5.3 掩模 318 xY'qm8V  
11.5.4 曝光 318 ,&&M|,NQ&s  
11.5.5 刻蚀方法 318 >2CusT2  
11.5.6 无掩模刻蚀 321 A1QI4.K  
11.5.7 刻蚀图形及折射率 323 QrckTO  
习题 323 Wt9iL  
参考文献 324 RC{Z)M{~  
第12章 光学薄膜检测技术 326 @" 0tW:  
12.1 光谱分析技术基础 326 'gZbNg=&[  
12.1.1 光度计和光谱仪的基本构成 326 mH*@d"  
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 gMBQtPNM  
12.2 薄膜透射率和反射率测量 333 =ym  
12.2.1 透射率测量 333 CLY6 YB' R  
12.2.2 反射率测量 334 25a#eDbqi  
12.3 薄膜吸收和散射测量 338 fb"J Bc}X  
12.3.1 吸收测量 338 8| e$  
12.3.2 散射测量 342 9c^skNbS  
12.3.3 薄膜表面轮廓及粗糙度测量 344 .pIR/2U\F  
12.4 光学薄膜常数测量 347 c@9Z&2)  
12.4.1 光度法 348 4l ZJb  
12.4.2 全反射衰减法 354 {LT4u]#  
12.4.3 椭圆偏振法 357 |3,yq^2  
12.5 光学薄膜激光损伤阔值检测 358 ,t%CK!8  
12.5.1 光学薄膜激光损伤机理 359 G?1x+H;o5  
12.5.2 影响光学薄膜激光损伤阔值的因素 360 K 5qLBz@U  
12.5.3 激光损伤阂值测量方法 362 JC&6q>$  
12.5.4 提高光学薄膜损伤阂值的途径 366 2#b<d?"  
12.6 薄膜微结构和化学成分检测 368 `xX4!^0Hm  
12.6.1 薄膜微结构 368 UOu
6LD/|h  
12.6.2 薄膜微结构检测 371 &*aer5?`  
12.6.3 雕塑薄膜 372 D#d8^U  
12.6.4 薄膜化学成分检测 373 nEd M_JPv  
12.7 薄膜非光学特性测量 375 P#[IUXtT  
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