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[转]清华大学课程——薄膜材料与应用
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薄膜材料与应用 课程编号：40350362 课程名称：薄膜材料与应用 英文名称： Thin Film Materials and their Applications 学 分：2 先修课程：材料科学基础 教 材：薄膜技术与薄膜材料，田民波，校内讲义，1997 一、课程简介： 自本世纪七十年代以来，薄膜技术与薄膜材料得到突飞猛进的发展，无论在学术上还是在实际应用中都取得了丰硕的成果，并已成为当代真空科学与技术和材料科学中最活跃的研究领域，在高新技术产业中具有举足轻重的作用。薄膜技术、薄膜材料、表面科学相结合推动了薄膜产品全方位的开发与应用。本课程包括真空及薄膜的物理基础、薄膜工艺及薄膜材料等三部分内容。(*学生自学,不讲解) 二、基本要求： 通过本课程的学习，要求学生初步掌握真空及薄膜的物理基础，对真空获得、真空测量、气体放电、等离子体物理、离子溅射、薄膜生长等有较深入的了解；在重点掌握真空蒸镀、离子镀、磁控溅射、化学气相沉积、分子束外延等基本工艺的基础上，对迅速发展的薄膜技术有全面的了解；通过资料调研和课堂讨论，在重点了解一两种薄膜材料的基础上，对各种类型薄膜材料的制备、结构、性能及应用有系统的了解。通过本课程的学习，要求能够使用多种类型薄膜材料的设备、分析多种类型的薄膜的性能，并初步具备开发新设备、制备新材料的能力。 三、内容提要： 第一部分 薄膜技术 前 言： 1学时 第一章：真空技术基础 4学时 1.1 真空的基本知识 1.2 稀薄气体的基本性质 1.3 真空的获得 1.4 真空的测量 1.5 实用真空系统 第二章：气体放电和低温等离子体 4学时 2.1 薄膜沉积和气体放电 2.2 气体的激发和电离 2.3 气体放电的巴邢定律及击穿电压的确定 2.4 辉光放电的特性 2.5 弧光放电的特性 2.6 电磁场中的气体放电 2.7 低温等离子体 第三章：真空蒸镀 3学时 3.1 真空蒸镀的特点与蒸发过程 1.2 饱和蒸汽压 1.3 蒸发离子的速度和能量 1.4 蒸发速率 1.5 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 1.6 电阻加热蒸发 1.7 电子束加热蒸发 1.8 合金膜及化合物膜的蒸镀 第四章：溅射镀膜 4学时 4.1 溅射镀膜的原理 4.2 离子溅射 溅射现象 溅射产额及影响因素 溅射原子的能量分布及角分布 选择溅射和反应溅射 4.3 溅射镀膜方法 二级溅射 三级溅射 射频溅射 磁控溅射 离子束溅射 4.4 磁控溅射源 内圆柱状和外圆柱状磁控溅射源 溅射枪（S-枪）磁控溅射源 平面磁控溅射源 第五章：离子镀 3学时 5.1 离子镀的原理 离子轰击的作用 离化率问题 5.2 离子镀的类型及特点 直流二极型 三极型和多阴极方式的离子镀 活性反应蒸镀（ARE） 空心阴极放电离子镀（HCD） 射频放电离子镀 多弧离子镀 溅射离子镀 离子团束镀（ICB） 第六章：离子束辅助沉积（IBAD） 2学时 6.1 离子束辅助沉积的原理及特点 6.2 离子束辅助沉积设备 6.3 IBAD薄膜的组织与性能 6.4 离子束辅助沉积过程的影响因素 6.5 离子束辅助沉积的应用 第七章：分子束外延（MBE） 1学时 7.1 分子束外延的原理及特点 7.2 影响分子束外延的因素 7.3 分子束外延装置 第八章：化学气相沉积（CVD） 2学时 8.1 CVD的原理、特点和应用 8.2 CVD方法简介 8.3 低压化学气相沉积（LPCVD） 8.4 等离子增强化学气相沉积（PECVD） 8.5 有机金属化合物化学气相沉积（MOCVD） 8.6 其他化学气相沉积 第九章：溶液镀膜法* 1.1 化学反应沉积 1.2 阳极氧化法 1.3 电镀法 1.4 LB膜的制备 第十章：薄膜图形形成技术* 10.1 光刻技术 10.2 三束加工技术 10.3 扫描成型技术 第十一章：薄膜热力学 4学时 11.1 表面张力和表面能 11.2 表面润湿与铺展 11.3 表面吸附 11.4 由气相到固相的凝结过程 11.5 形核与生长 11.6 薄膜形成过程与生长模式 11.7 薄膜形成过程的计算机模拟 第十二章：薄膜晶体学 4学时 12.1 晶体表面结构 12.2 薄膜的外延生长及界面结构 12.3 薄膜的结构 12.4 薄膜的缺陷 第十三章：薄膜的性质* 13.1 薄膜的力学性质 13.2 金属薄膜的电学性质 13.3 介质薄膜的电学性质 13.4 半导体薄膜的性质 13.5 薄膜的其他性质 第二部分 薄膜材料 16学时 (课堂讨论:每位同学一个课题,写出书面报告,课堂交流讨论) 第十四章：薄膜及其特性 14.1 薄膜的定义 14.2 尺寸效应 14.3 结构和缺陷 14.4 薄膜和基片 第十五章：超硬薄膜及固体润滑膜--机械工业应用的薄膜材料 15.1 超硬薄膜材料 15.2 装饰用薄膜 15.3 固体润滑膜 15.4 类金刚石(DLC)薄膜及金刚石薄膜 15.5 立方氮化硼(c-BN)薄膜 15.6 C3N4膜 第十六章：记录介质--信息技术中应用的薄膜材料 16.1 静电成相感光介质薄膜 16.2 水平磁记录薄膜 16.3 垂直磁记录薄膜 16.4 光记录薄膜 第十七章：光学薄膜 17.1 薄膜在透镜上的应用 17.2 光波导用薄膜 17.3 光控制用薄膜 第十八章：太阳能利用与薄膜材料 18.1 太阳能电池简介 18.2 高效太阳能转化薄膜 18.3 太阳能集热器薄膜 第十九章：光电子器件中的薄膜材料 19.1 平板显示器与电致发光薄膜材料 19.2 电致变色薄膜材料 19.3 摄像器材与光导电薄膜材料 19.4 透明导电膜 第二十章：集成电路中的薄膜技术 20.1 集成电路中的布线导体及电极用薄膜 20.2 集成电路中的绝缘薄膜 20.3 多层布线技术 20.4 绝缘膜生长单晶硅（SOI）技术与蓝宝石上生长单晶硅（SOS）技术 20.5 高电子迁移率器件（HEMT）和超晶格器件 第二十一章：电子元器件中的薄膜材料 21.1 薄膜电阻、电容、网络器件 21.2 薄膜电感及电磁屏蔽膜 21.3 薄膜晶体管 21.4 薄膜SAW器件 第二十二章：传感器用薄膜材料 22.1 温度传感器用薄膜材料 22.2 湿度传感器用薄膜材料 22.3 气敏传感器用薄膜材料 22.4 压力传感器用薄膜材料 第二十三章：超导薄膜 23.1 超导薄膜材料 23.2 超导薄膜的应用 第二十四章：LB膜 24.1 LB膜的形成 24.2 LB膜材料 24.3 LB膜的应用 第二十五章：厚膜技术与应用 25.1 厚膜元件及材料 25.2 丝网印刷 25.3 多层布线陶瓷基片 第二十六章：薄膜测试 26.1 膜厚 26.2 硬度 26.3 附着力 26.4 应力 26.5 结构与组分 四、实验： 1.真空获得及测量 2.气体放电及溅射镀膜 3.薄膜性能测试 4.现场参观镀膜 五、参考书： 1 田民波、刘德令，薄膜科学与技术手册，机械工业出版社，1991 2 汪泓宏、田民波，离子束表面强化技术，机械工业出版社，1990 3 王欲知，真空技术，四川科学技术出版社，1985 4 杨邦朝、王文生，薄膜物理与技术，电子科技大学出版社，1994 5 顾培夫，薄膜技术，浙江大学出版社，1990 6 王福贞、闻立时，表面沉积技术，机械工业出版社，1989 7 陈宝清，离子镀及溅射技术，国防工业出版社，1990 8 李云奇，真空镀膜技术与设备，东北大学出版社，1989 9 杨烈宇等，材料表面薄膜技术，人民交通出版社，1991 10王力衡、黄运添、郑海涛，薄膜技术，清华大学出版社，1991 11 J.L.Vossen et al，Thin Film Processes，Academic Press，Inc.New York，1978 不好意思，大家可能误会了，我只是转一下介绍而已。 我这里有一本Handbook of Thin Film Deposition，希望能够帮到大家 [ Last edited by ssg_813 on 2007-4-19 at 14:58 ] |
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