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內容簡介

　　 《普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材：薄膜物理與器件》主要論述瞭薄膜物理與薄膜器件的基本內容，並概括介紹瞭在新材料技術領域中有著重要應用的幾類主要的薄膜材料。書中比較係統地介紹瞭薄膜的物理化學製備原理與方法，包括蒸發鍍膜、濺射鍍膜、離子鍍、化學氣相沉積、溶液製膜技術等；同時介紹瞭薄膜的形成，薄膜的結構與缺陷，薄膜的電學性質、力學性質、半導體性質、磁學性質、超導性質等；此外，還扼要介紹瞭幾類重要薄膜材料及其性能，分析歸納瞭相關研究發展動態。
　　 《普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材：薄膜物理與器件》可作為材料科學與工程、電子科學與工程、電子材料與元器件、半導體物理與器件、應用物理學等專業的教材或教學參考書，也可供相關科技、企業、公司的管理和技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第一章 真空技術基礎
1.1 真空基礎
1.1.1 真空的定義及其度量單位
1.1.2 真空的分類
1.1.3 氣體與蒸氣
1.2 稀薄氣體的性質
1.2.1 理想氣體定律
1.2.2 氣體分子的速度分布
1.2.3 平均自由程
1.2.4 碰撞次數與餘弦散射定律
1.2.5 真空在薄膜製備中的作用
1.3 真空的獲得
1.3.1 氣體的流動狀態
1.3.2 真空的獲得
1.4 真空的測量
1.4.1 熱偶真空計和熱阻真空計
1.4.2 電離真空計
1.4.3 薄膜真空計
1.4.4 其他類型的真空計
習題與思考題

第二章 薄膜的物理製備工藝學
2.1 薄膜製備方法概述
2.2 真空蒸發鍍膜
2.2.1 真空蒸發原理
2.2.2 蒸發源的蒸發特性
2.2.3 蒸發源的加熱方式
2.2.4 閤金及化閤物的蒸發
2.3 濺射鍍膜
2.3.1 概述
2.3.2 輝光放電
2.3.3 錶徵濺射特性的基本參數
2.3.4 濺射過程與濺射鍍膜
2.3.5 濺射機理
2.3.6 主要濺射鍍膜方式
2.3.7 濺射鍍膜的厚度均勻性分析
2.3.8 濺射鍍膜與真空蒸發鍍膜的比較
2.4 離子束鍍膜
2.4.1 離子鍍的原理與特點
2.4.2 離子轟擊及其在鍍膜中的作用
2.4.3 粒子轟擊對薄膜生長的影響
2.4.4 離子鍍的類型及特點
2.5 分子束外延技術
2.5.1 外延的基本概念
2.5.2 MBE裝置及原理
2.5.3 MBE的特點
2.6 脈衝激光沉積技術
2.6.1 脈衝激光沉積技術概述
2.6.2 脈衝激光沉積技術的特點
2.6.3 脈衝激光沉積薄膜技術的改進
2.6.4 脈衝激光沉積薄膜技術的發展
習題與思考題

第三章 薄膜的化學製備工藝學
3.1 概述
3.2 化學氣相沉積
3.2.1 化學氣相沉積簡介
3.2.2 （CVI）的基本原理
3.2.3 CVD法的主要特點
3。2.4 幾種主要的（CVD）技術簡介
3.3 薄膜的化學溶液製備技術
3.3.1 化學反應鍍膜
3.3.2 溶膠－凝膠法（Sol-Gel）法
3.3.3 陽極氧化法
3.3.4 電鍍法
3.3.5 噴霧熱分解法
3.4 薄膜的軟溶液製備技術
3.4.1 軟溶液製備技術的基本原理
3.4.2 水熱電化學
3.5 超薄有機薄膜的LB製備技術
……
第四章 薄膜製備中的相關技術
第五章 薄膜的形成與生長
第六章 現代薄膜分析方法
第七章 薄膜的物理性質
第八章 幾種重要的功能薄材料
第九章 薄膜的應用
主要詞匯漢英索引
參考文獻

精彩書摘

2.6.3脈衝激光沉積薄膜技術的改進
脈衝激光沉積的薄膜錶麵存在著大小不一的顆粒，且麵積小、均勻性差。而商業應用要求大顆粒少於1個／cm2，這是該技術目前難以商業化的主要原因之一。為瞭剋服這些緻命缺點，人們針對成膜機理和實驗手段進行瞭大量的研究和改進，其中實驗參數的優化和新型超短皮秒或者飛秒激光器的使用是關鍵。
實驗參數的優化是製備優質膜技術的關鍵所在。其主要參數如激光波長、激光能量強度、脈衝重復頻率、襯底溫度、氣氛種類、氣壓大小、離子束輔助電壓電流、靶－基距離等的優化配置是製備理想薄膜的前提。另外，靶材和基片晶格是否匹配，基片錶麵拋光、清潔程度均影響到膜－基結閤力的強弱和薄膜錶麵的光滑度。粒子束放電輔助能夠篩分沉積到基片的粒子取嚮、增加薄膜錶麵的光滑度；采用閤適大小的激光能量強度、靶－基距離、基片鏇轉法、或能過濾慢速大質量粒子的斬波器等均可起到光滑錶麵的作用。為瞭能采用PLD法製備大麵積均勻薄膜，KeyiCaiyomh激光圓形掃描和激光復閤掃描沉積薄膜方式，使激光束可以按一定的軌跡鏇轉，鏇轉的激光束射人真空係統中剝離靶材，其等離子體雲再作用到以一定角速度鏇轉的基片上成膜。經過參數優化，可以得到均勻性優於98％、直徑大於50mm的大麵積薄膜。
通過計算機仿真方法來優化實驗參數也是很有指導意義的，主要的仿真方法有數值分析法和濛特卡羅模擬方法。其中，濛特卡羅方法是由Bird在計算單一氣體鬆弛問題時最先采用的。其實質是用適當數目的模擬分子代替大量的真實氣體分子，用計算機模擬由於氣體分子運動碰撞、運動而引起的動量和能量的輸運、交換、産生氣動力和氣動熱的宏觀物理過程，從而可以較數值分析方法更真實地仿真實驗的真實情況。Itina等把.Birc的思想在脈衝激光沉積薄膜過程模擬方法中進行瞭一係列比較成功的應用，詳細考慮瞭原子沉積、擴散、成核、生長和擴散原子的再蒸發，及不同背景氣體、不同氣壓對不同質量數的粒子的作用差異，對薄膜沉積速率等做瞭許多成功的估算。如模擬得齣25Pa的壓強下質量數小（小於27）的粒子、40Pa壓強下質量數較大（如60左右）的粒子沉積均勻性可達到最好。
……

前言/序言

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the growth of the second or third layers at the edges of the terraces

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the substrate and buffer layers.

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seems to be an insurmountable problem, the other issues that

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(which also strongly contribute to carrier scattering), an increase in

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the growth of the second or third layers at the edges of the terraces

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(which also strongly contribute to carrier scattering), an increase in

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the substrate and buffer layers.

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need to be addressed in the next decade are the elimination of terraces,

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the size of the crystallites and control of unintentional doping from

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