薄膜物理與器件（簡體書）

涉及到薄膜物理、薄膜材料、薄膜技術、薄膜器件原理與應用等方面，具有以下特色：
1、注意基礎薄膜物理理論與現代薄膜技術相結合
本書中既安排了一定章節介紹薄膜物理的基礎理論，又安排了相當的章節介紹現代薄膜製備技術如PLD，MOCVD，MBE，LMBE等，使同學們能夠在較短的時間內掌握有關內容。
2、注意了薄膜材料的製備與薄膜器件應用相結合
本書中既安排了一定章節介紹薄膜材料的製備方法，又安排了相當的章節介紹薄膜器件的應用對薄膜材料的要求，如薄膜紅外探測器、薄膜太陽能電池、薄膜光電器件等對薄膜材料的指標有其特殊的要求，使同學們能夠從物理、材料到器件全面把握有關內容。
3、注意理論學習與課後習題的結合
本書中在講授有關章節後，均精選了若干習題，供同學們課後複習掌握有關內容用。同時，還將薄膜物理與器件研究的新進展以附錄形式列於有關章節之後，供同學們進行擴展學習用。

《薄膜物理與器件》是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材之一。

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 碰撞次數與余弦散射定律
1.2.5 真空在薄膜制備中的作用
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 薄膜的物理制備工藝學
2.1 薄膜制備方法概述
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 合金及化合物的蒸發
2.3 濺射鍍膜
2.3.1 概述
2.3.2 輝光放電
2.3.3 表征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 脈沖激光沉積技術
2.6.1 脈沖激光沉積技術概述
2.6.2 脈沖激光沉積技術的特點
2.6.3 脈沖激光沉積薄膜技術的改進
2.6.4 脈沖激光沉積薄膜技術的發展
習題與思考題

第三章 薄膜的化學制備工藝學
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 薄膜的化學溶液制備技術
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 薄膜的軟溶液制備技術
3.4.1 軟溶液制備技術的基本原理
3.4.2 水熱電化學
3.5 超薄有機薄膜的LB制備技術
……
第四章 薄膜制備中的相關技術
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

2.6.3脈沖激光沉積薄膜技術的改進
脈沖激光沉積的薄膜表面存在著大小不一的顆粒，且面積小、均勻性差。而商業應用要求大顆粒少于1個／cm2，這是該技術目前難以商業化的主要原因之一。為了克服這些致命缺點，人們針對成膜機理和實驗手段進行了大量的研究和改進，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。
實驗參數的優化是制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、脈沖重復頻率、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制備理想薄膜的前提。另外，靶材和基片晶格是否匹配，基片表面拋光、清潔程度均影響到膜－基結合力的強弱和薄膜表面的光滑度。粒子束放電輔助能夠篩分沉積到基片的粒子取向、增加薄膜表面的光滑度；采用合適大小的激光能量強度、靶－基距離、基片旋轉法、或能過濾慢速大質量粒子的斬波器等均可起到光滑表面的作用。為了能采用PLD法制備大面積均勻薄膜，KeyiCaiyomh激光圓形掃描和激光復合掃描沉積薄膜方式，使激光束可以按一定的軌跡旋轉，旋轉的激光束射人真空系統中剝離靶材，其等離子體云再作用到以一定角速度旋轉的基片上成膜。經過參數優化，可以得到均勻性優于98％、直徑大于50mm的大面積薄膜。
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蒙特卡羅模擬方法。其中，蒙特卡羅方法是由Bird在計算單一氣體松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，用計算機模擬由于氣體分子運動碰撞、運動而引起的動量和能量的輸運、交換、產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的思想在脈沖激光沉積薄膜過程模擬方法中進行了一系列比較成功的應用，詳細考慮了原子沉積、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了許多成功的估算。如模擬得出25Pa的壓強下質量數小（小于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。