菁薄膜材料制備原理技術(shù)及應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書以薄膜材料為中心，系統(tǒng)地討論了薄膜技
術(shù)中常用的真空技術(shù)基礎(chǔ)知識、各種物理和化學(xué)氣
相沉積技術(shù)和方法、薄膜材料的形核及生長理論、
薄膜材料微觀結(jié)構(gòu)的形成以及薄膜材料的厚度、微
觀結(jié)構(gòu)和成分的表征方法等。在此基礎(chǔ)上，本書還
有選擇性地討論了薄膜材料在力學(xué)、光電子學(xué)、磁
學(xué)等領(lǐng)域的典型應(yīng)用實例，其中涉及的領(lǐng)域包括各
種機(jī)械防護(hù)性涂層、金剛石膜、光電子器件、集成
光學(xué)器件、磁記錄及光記錄介質(zhì)材料等。
本書可作為高等學(xué)校材料、物理及相關(guān)專業(yè)的
本科生、研究生及教師的教學(xué)參考書，也可供從事
薄膜材料的制備、生產(chǎn)、研究的工程技術(shù)人員參考
使用。

書籍目錄

目錄
前言
1薄膜制備的真空技術(shù)基礎(chǔ)
1.1氣體分子運動論的基本概念
1.1.1氣體分子的運動速度及其分布
1.1.2氣體的壓力和氣體分子的平均自由程
1.1.3單位面積上氣體分子的碰撞頻率
1.2氣體的流動狀態(tài)和真空的獲得
1.2.1氣體的流動狀態(tài)
1.2.2氣體管路的流導(dǎo)
1.2.3真空抽速
1.3真空泵簡介
1.3.1旋轉(zhuǎn)式機(jī)械泵
1.3.2羅茨真空泵
1.3.3油擴(kuò)散泵
1.3.4渦輪分子泵
1.3.5低溫吸附泵
1.3.6濺射離子泵
1.4真空的測量
1.4.1熱偶真空規(guī)和皮拉尼真空規(guī)
1.4.2電離真空規(guī)
1.4.3薄膜真空規(guī)
2薄膜的物理氣相沉積（I）――蒸發(fā)法
2.1物質(zhì)的熱蒸發(fā)
2.1.1物質(zhì)的蒸發(fā)速度
2.1.2元素的蒸氣壓
2.1.3化合物和合金的蒸發(fā)
2.2薄膜沉積的厚度均勻性和純度
2.2.1薄膜沉積的方向性和陰影效應(yīng)
2.2.2蒸發(fā)沉積薄膜的純度
2.3真空蒸發(fā)裝置
2.3.1電阻式加熱裝置
2.3.2電子束加熱裝置
2.3.3電弧加熱裝置
2.3.4激光加熱裝置
3薄膜的物理氣相沉積（II）――濺射法及其他PVD方法
3.1輝光放電與等離子體
3.1.1氣體輝光放電的物理基礎(chǔ)
3.1.2輝光放電中的碰撞過程
3.2物質(zhì)的濺射現(xiàn)象
3.2.1濺射產(chǎn)額
3.2.2合金的濺射和沉積
3.3濺射沉積裝置
3.3.1直流濺射
3.3.2射頻濺射
3.3.3磁控濺射
3.3.4反應(yīng)濺射
3.3.5偏壓濺射
3.4其他物理氣相沉積方法
3.4.1離子鍍
3.4.2反應(yīng)蒸發(fā)沉積
3.4.3離子束輔助沉積
3.4.4離化原子團(tuán)束沉積
4薄膜的化學(xué)氣相沉積
4.1化學(xué)氣相沉積所涉及的化學(xué)反應(yīng)類型
4.1.1熱解反應(yīng)
4.1.2還原反應(yīng)
4.1.3氧化反應(yīng)
4.1.4化合反應(yīng)
4.1.5岐化反應(yīng)
4.1.6可逆反應(yīng)
4.1.7氣相輸運
4.2化學(xué)氣相沉積過程的熱力學(xué)
4.2.1化學(xué)反應(yīng)的自由能變化
4.2.2化學(xué)反應(yīng)的速度
4.2.3化學(xué)反應(yīng)路線與由能變化
4.2.4化學(xué)反應(yīng)平衡的計算
4.3氣體的輸運特性
4.3.1流動氣體的邊界層及影響因素
4.3.2擴(kuò)散與對流
4.4薄膜生長動力學(xué)
4.4.1生長速度的一致性
4.4.2溫度對沉積速度的影響
4.5化學(xué)氣相沉積裝置
4.5.1高溫和低溫CVD裝置
4.5.2低壓CVD裝置
4.5.3等離子體增強(qiáng)CVD裝置
4.5.4激光輔助CVD裝置
4.5.5金屬有機(jī)化合物CVD裝置
5薄膜的生長過程和薄膜結(jié)構(gòu)
5.1薄膜生長過程概述
5.2新相的自發(fā)形核理論
5.3薄膜的非自發(fā)形核模型
5.3.1非自發(fā)形核過程的熱力學(xué)
5.3.2薄膜的形核率
5.3.3村底溫度和沉積速率對形核過程的影響
5.4連續(xù)薄膜的形成
5.4.1奧斯瓦爾多吞并過程
5.4.2熔結(jié)過程
5.4.3原子團(tuán)的遷移
5.5薄膜生長過程與薄膜結(jié)構(gòu)
5.5.1薄膜生長的晶帶模型
5.5.2纖維狀生長模型
5.6非晶薄膜
5.7薄膜的外延生長
5.7.1點陣失配與外延缺陷
5.7.2半導(dǎo)體的外延生長方法
5.8薄膜生長過程的實際模擬
5.9薄膜中的應(yīng)力和薄膜的附著力
5.9.1薄膜中應(yīng)力的測量
5.9.2熱應(yīng)力和生長應(yīng)力
5.9.3薄膜界面形態(tài)和界面附著力
6薄膜材料的表征方法
6.1薄膜厚度測量技術(shù)
6.1.1薄膜厚度的光學(xué)測量方法
6.1.2薄膜厚度的機(jī)械測量方法
6.2薄膜結(jié)構(gòu)的表征方法
6.2.1掃描電子顯微鏡
6.2.2透射電子顯微鏡
6.2.3X射線衍射方法
6.2.4低能電子衍射和反射式高能電子衍射
6.3薄膜成分的表征方法
6.3.1原子內(nèi)的電子激發(fā)及相應(yīng)的能量過程
6.3.2X射線能量色散譜
6.3.3俄歇電子能譜
6.3.4X射線光電子能譜
6.3.5盧瑟福背散射技術(shù)
6.3.6二次離子質(zhì)譜
7薄膜材料及其應(yīng)用
7.1耐磨及表面防護(hù)涂層
7.1.1硬質(zhì)涂層
7.1.2熱防護(hù)涂層
7.1.3防腐涂層
7.2金剛石薄膜
7.2.1金剛石薄膜的制備技術(shù)
7.2.2金剛石薄膜的應(yīng)用
7.3集成電路及能帶工程
7.3.1集成電路制造技術(shù)
7.3.2發(fā)光二極管和異質(zhì)結(jié)激光器
7.3.3超晶格、量子阱和能帶工程
7.4集成光學(xué)器件
7.4.1集成光波導(dǎo)和光學(xué)器件
7.4.2集成光學(xué)器件材料
7.5磁記錄薄膜和光存儲薄膜
7.5.1復(fù)合磁頭和薄膜磁頭
7.5.2磁記錄介質(zhì)薄膜及其制造技術(shù)
7.5.3光存儲介質(zhì)概況
7.5.4磁光存儲
7.5.5相變光存儲
參考文獻(xiàn)

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

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