《薄膜物理與技術(shù)》主要闡述了薄膜物理與薄膜技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識，重點講述了薄膜生長基礎(chǔ)，薄膜生長技術(shù)，包括蒸發(fā)、濺射、離子鍍、化學氣相沉積、原子層沉積、化學溶液沉積以及納米薄膜組裝等，并對薄膜的基本性質(zhì)及與光、電相關(guān)的一些薄膜材料進行了介紹。
本書可作為高等學校材料科學與工程、電子科學與技術(shù)、微電子、光學等專業(yè)的本科生或研究生的教材或教學參考書，也可供從事相關(guān)行業(yè)的工程技術(shù)人員參考使用。
沈杰，復(fù)旦大學材料科學系，副教授。
學習
1987.9–1991.7 復(fù)旦大學 物理電子學（本科）
1994.7–1998.1 復(fù)旦大學 電子、離子與真空物理（碩士研究生）
2001.9–2005.1 復(fù)旦大學 物理電子學（博士研究生）
工作
1991.8-2002.10 復(fù)旦大學 助教，講師
2002.11-2003.11 新加坡國立大學 研究員
2003.12-至今 復(fù)旦大學 副教授
常年從事薄膜材料與薄膜技術(shù)的研究，研究領(lǐng)域涉及高溫超導(dǎo)薄膜、透明導(dǎo)電薄膜、光催化薄膜、低介電常數(shù)薄膜、鋼板真空鍍膜、光子晶體等，熟悉了解各種薄膜技術(shù)、薄膜材料與器件，承擔過973、863、國家自然科學基金、上海市科委、廣東省教育部科技部產(chǎn)學研等研究項目，以及寶鋼、長虹等多個企業(yè)合作項目，發(fā)表SCI、EI論文多篇。承擔本科生必修課“薄膜技術(shù)”的教學二十多年，教學經(jīng)驗豐富，效果良好。
第1章薄膜生長基礎(chǔ)
1.1概述 1
1.2薄膜生長過程 2
1.2.1薄膜生長的類型 3
1.2.2薄膜生長的三種機制 6
1.3薄膜生長理論 8
1.3.1熱力學界面能理論 8
1.3.2原子聚集理論 13
1.4薄膜結(jié)構(gòu) 15
1.4.1薄膜結(jié)構(gòu)與缺陷 15
1.4.2結(jié)構(gòu)區(qū)域模型 16
思考題 17
第2章蒸發(fā)鍍膜
2.1蒸發(fā)原理 19
2.1.1蒸發(fā)特性 19
2.1.2合金與化合物的蒸發(fā) 22
2.1.3薄膜厚度的均勻性 24
2.1.4蒸發(fā)源與電阻蒸發(fā) 27
2.2電子束蒸發(fā) 28
2.2.1電子束加熱原理 28
2.2.2電子束蒸發(fā)源 29
2.2.3特殊電子束蒸發(fā) 31
2.3激光蒸發(fā) 32
2.3.1激光蒸發(fā)基本原理 32
2.3.2脈沖激光燒蝕 32
2.4分子束外延 35
2.4.1外延生長概述 35
2.4.2分子束外延生長 36
思考題 40
第3章濺射鍍膜
3.1濺射原理和特性 42
3.1.1濺射原理 42
3.1.2濺射產(chǎn)額 43
3.1.3濺射特性 44
3.1.4合金與化合物的濺射 47
3.2直流濺射 48
3.2.1二極濺射 49
3.2.2三極濺射和四極濺射 50
3.3射頻濺射 51
3.4磁控濺射 52
3.4.1磁控濺射原理與特點 52
3.4.2磁控濺射設(shè)備 54
3.5反應(yīng)濺射 56
3.6中頻濺射 58
思考題 59
第4章離子鍍與離子束沉積
4.1離子鍍原理 60
4.2活化反應(yīng)蒸發(fā) 61
4.3陰極電弧等離子體沉積 63
4.4離子束沉積 65
4.4.1直接引出式離子束沉積 66
4.4.2質(zhì)量分離式離子束沉積 66
4.4.3離化團束沉積 67
4.4.4離子束輔助沉積 68
4.4.5離子束濺射 70
思考題 71
第5章化學氣相沉積
5.1化學氣相沉積原理 72
5.2熱化學氣相沉積 73
5.2.1常壓化學氣相沉積 74
5.2.2低壓化學氣相沉積 75
5.3等離子體增強化學氣相沉積 76
5.4光化學氣相沉積 79
5.5金屬有機化學氣相沉積 80
思考題 82
第6章原子層沉積
6.1原子層沉積的過程和特點 83
6.1.1原子層沉積過程 83
6.1.2原子層沉積特點 84
6.1.3影響原子層沉積生長速率的因素 84
6.2熱原子層沉積 86
6.2.1氧化物沉積 86
6.2.2半導(dǎo)體沉積 88
6.3空間原子層沉積 89
6.4電化學原子層沉積 90
6.5等離子體增強原子層沉積 91
6.5.1等離子體增強原子層沉積的反應(yīng) 91
6.5.2等離子體增強原子層沉積的分類與特點 93
思考題 95
第7章其它薄膜沉積技術(shù)
7.1化學溶液沉積法 97
7.1.1電鍍 97
7.1.2化學鍍 101
7.1.3陽極氧化 104
7.1.4液相外延 108
7.1.5噴霧熱解 112
7.2LB薄膜法 115
7.2.1LB薄膜定義 115
7.2.2LB膜材料在亞相上的展開機理 115
7.2.3LB膜的沉積方法 116
7.2.4LB膜技術(shù)的特點 117
7.3溶膠-凝膠法 118
7.3.1溶膠-凝膠法定義 118
7.3.2溶膠-凝膠法工藝 118
7.3.3溶膠-凝膠法反應(yīng)過程 121
7.3.4溶膠-凝膠法特點與應(yīng)用 122
思考題 123
第8章納米薄膜組裝
8.1概述 125
8.2納米薄膜技術(shù) 127
8.2.1納米薄膜設(shè)計制備 127
8.2.2納米薄膜釋放過程 128
8.2.3納米薄膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)建 129
8.3面向電學和光學應(yīng)用的納米薄膜組裝 129
8.3.1基于組裝納米薄膜的光電器件 129
8.3.2用于柔性和可穿戴電子產(chǎn)品的褶皺納米薄膜 131
8.4納米薄膜折紙結(jié)構(gòu) 132
8.4.1用于三維器件的卷曲納米薄膜 132
8.4.2用于智能器件的納米薄膜折紙 剪紙結(jié)構(gòu) 134
8.5仿生納米薄膜 136
8.6納米薄膜形式的二維材料 138
8.7小結(jié) 139
思考題 140
第9章薄膜的物理性質(zhì)
9.1薄膜厚度的測量與監(jiān)控 141
9.1.1薄膜厚度的測量 141
9.1.2薄膜厚度的監(jiān)控 147
9.2薄膜的力學性質(zhì) 152
9.2.1薄膜的附著力 153
9.2.2薄膜的內(nèi)應(yīng)力 157
9.2.3薄膜的硬度 161
9.3薄膜的電學性質(zhì) 162
9.3.1薄膜電阻 162
9.3.2連續(xù)金屬薄膜的電學性質(zhì) 164
9.3.3非連續(xù)金屬薄膜的電學性質(zhì) 165
9.3.4薄膜的介電性質(zhì) 167
9.4薄膜的光學性質(zhì) 169
9.4.1特征矩陣 169
9.4.2減反膜 173
9.4.3反射膜 177
9.4.4濾光片 180
思考題 180
第10章薄膜材料及應(yīng)用
10.1概述 182
10.2集成電路中的薄膜 185
10.2.1集成電路制造工藝概述 185
10.2.2介質(zhì)層薄膜 186
10.2.3金屬化 187
10.3薄膜晶體管 189
10.3.1薄膜晶體管概述 189
10.3.2薄膜晶體管類型 191
10.3.3薄膜晶體管工作原理和特性參數(shù) 192
10.3.4薄膜晶體管的應(yīng)用 193
10.4鐵電薄膜 195
10.4.1鐵電性、熱釋電性和壓電性 195
10.4.2鐵電材料歷史 196
10.4.3鐵電材料及制備技術(shù) 196
10.4.4鐵電滯回線 198
10.4.5鐵電薄膜的應(yīng)用 199
10.5薄膜太陽電池 201
10.5.1太陽電池的原理與特性 202
10.5.2非晶硅薄膜太陽電池 203
10.5.3銅銦鎵硒薄膜太陽電池 207
10.5.4碲化鎘薄膜太陽電池 211
10.6透明導(dǎo)電薄膜 213
10.6.1透明導(dǎo)電薄膜材料 214
10.6.2透明導(dǎo)電薄膜制備 217
10.6.3透明導(dǎo)電薄膜的電學與光學性能 218
10.6.4高價態(tài)摻雜透明導(dǎo)電氧化物薄膜 220
10.6.5透明導(dǎo)電薄膜的應(yīng)用 222
10.7光催化薄膜 224
10.7.1半導(dǎo)體光催化概述 224
10.7.2TiO2光催化薄膜 226
10.7.3超親水TiO2薄膜 231
10.7.4TiO2光催化薄膜的應(yīng)用 232
思考題 234
參考文獻
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