薄膜物理与器件

作者简介

肖定全等编著的《薄膜物理与器件》主要论述了薄膜物理与薄膜器件的基本内容，并概括介绍了在新材料技术领域中有着重要应用的几类主要的薄膜材料。书中比较系统地介绍了薄膜的物理化学制备原理与方法，包括蒸发镀膜、溅射镀膜、离子镀、化学气相沉积、溶液制膜技术等；同时介绍了薄膜的形成，薄膜的结构与缺陷，薄膜的电学性质、力学性质、半导体性质、磁学性质、超导性质等；此外，还扼要介绍了几类重要薄膜材料及其性能，分析归纳了相关研究发展动态。    《薄膜物理与器件》可作为材料科学与工程、电子科学与工程、电子材料与元器件、半导体物理与器件、应用物理学等专业的教材或教学参考书，也可供相关科技、企业、公司的管理和技术人员参考。

书籍目录

第一章  真空技术基础  1.1  真空基础  1.2  稀薄气体的性质  1.3  真空的获得  1.4  真空的测量  习题与思考题第二章  薄膜的物理制备工艺学  2.1  薄膜制备方法概述  2.2  真空蒸发镀膜  2.3  溅射镀膜  2.4  离子束镀膜  2.5  分子束外延技术  2.6  脉冲激光沉积技术  习题与思考题第三章  薄膜的化学制备工艺学  3.1  概述  3.2  化学气相沉积  3.3  薄膜的化学溶液制备技术  3.4  薄膜的软溶液制备技术  3.5  超薄有机薄膜的LB制备技术  习题与思考题第四章  薄膜制备中的相关技术  4.1  基片  4.2  薄膜厚度的测量与监控  4.3  薄膜图形制备技术  4.4  薄膜制备的环境  习题与思考题第五章  薄膜的形成与生长  5.1  凝结过程与表面扩散过程  5.2  薄膜晶核的形成与生长  5.3  薄膜的形成与生长  5.4  薄膜形成过程的计算机模拟  习题与思考题第六章  现代薄膜分析方法  6.1  概述  6.2  X射线衍射法  6.3  扫描电子显微镜  6.4  透射电子显微镜  6.5  俄歇电子能谱  6.6  X射线光电子能谱  6.7  二次离子质谱  6.8  卢瑟福背散射法  6.9  原子力显微镜  习题与思考题第七章  薄膜的物理性质  7.1  薄膜的力学性质  7.2  薄膜的电学性质  7.3  薄膜的光学性能  7.4  薄膜的磁学性质  7.5  薄膜的热学性质  习题与思考题第八章  几种重要的功能薄膜材料  8.1  半导体薄膜  8.2  超导薄膜  8.3  铁电薄膜  8.4  磁性薄膜  8.5  磁电薄膜  8.6  光学薄膜  8.7  金刚石薄膜  习题与思考题第九章  薄膜应用  9.1  半导体薄膜应用  9.2  光学薄膜应用  9.3  磁性薄膜应用  9.4  超硬薄膜应用  9.5  发光薄膜应用  9.6  铁电薄膜应用  9.7  超导薄膜应用  9.8  LB膜的应用  习题与思考题主要词汇汉英索引参考文献

编辑推荐

《薄膜物理与器件》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材之一。

章节摘录

版权页：插图：2.6.3脉冲激光沉积薄膜技术的改进脉冲激光沉积的薄膜表面存在着大小不一的颗粒，且面积小、均匀性差。而商业应用要求大颗粒少于1个／cm2，这是该技术目前难以商业化的主要原因之一。为了克服这些致命缺点，人们针对成膜机理和实验手段进行了大量的研究和改进，其中实验参数的优化和新型超短皮秒或者飞秒激光器的使用是关键。实验参数的优化是制备优质膜技术的关键所在。其主要参数如激光波长、激光能量强度、脉冲重复频率、衬底温度、气氛种类、气压大小、离子束辅助电压电流、靶－基距离等的优化配置是制备理想薄膜的前提。另外，靶材和基片晶格是否匹配，基片表面抛光、清洁程度均影响到膜－基结合力的强弱和薄膜表面的光滑度。粒子束放电辅助能够筛分沉积到基片的粒子取向、增加薄膜表面的光滑度；采用合适大小的激光能量强度、靶－基距离、基片旋转法、或能过滤慢速大质量粒子的斩波器等均可起到光滑表面的作用。为了能采用PLD法制备大面积均匀薄膜，KeyiCaiyomh激光圆形扫描和激光复合扫描沉积薄膜方式，使激光束可以按一定的轨迹旋转，旋转的激光束射人真空系统中剥离靶材，其等离子体云再作用到以一定角速度旋转的基片上成膜。经过参数优化，可以得到均匀性优于98％、直径大于50mm的大面积薄膜。通过计算机仿真方法来优化实验参数也是很有指导意义的，主要的仿真方法有数值分析法和蒙特卡罗模拟方法。其中，蒙特卡罗方法是由Bird在计算单一气体松弛问题时最先采用的。其实质是用适当数目的模拟分子代替大量的真实气体分子，用计算机模拟由于气体分子运动碰撞、运动而引起的动量和能量的输运、交换、产生气动力和气动热的宏观物理过程，从而可以较数值分析方法更真实地仿真实验的真实情况。Itina等把.Birc的思想在脉冲激光沉积薄膜过程模拟方法中进行了一系列比较成功的应用，详细考虑了原子沉积、扩散、成核、生长和扩散原子的再蒸发，及不同背景气体、不同气压对不同质量数的粒子的作用差异，对薄膜沉积速率等做了许多成功的估算。如模拟得出25Pa的压强下质量数小（小于27）的粒子、40Pa压强下质量数较大（如60左右）的粒子沉积均匀性可达到最好。

图书封面

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