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fyqman2006

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[资源] 微纳加工科学原理-唐天同

内容简介

   《微纳加工科学原理》基于作者长期从事微纳加工技术、带电粒子光学和光电子学等方面的科研和教学工作积累，系统、全面地论述现代微米与纳米微细加工的科学原理。主要内容包括：光子、电子、离子和等离子体及其作用，常用的衬底与薄膜材料，微细图形技术，薄膜淀积、蚀刻、外延生长、氧化、扩散和离子注入的过程和方法，以及微细结构的光学、电子显微、声学、扫描探针显微等微观分析和表征手段。《微纳加工科学原理》深入浅出，物理意义明确，取材较新，比较全面地概括了国内外近10年来微纳加工领域所取得的新成果和新进展，便于读者从宽广的视角来理解本学科前沿的各种科学技术问题，进行创新性研究和开发工作。

作者简介

   唐天同，1938年生，西安交通大学教授、物理电子学科首位博士生导师，光电子与物理电子工程研究所所长。国家自然科学奖评审专家，陕西省师德标兵。1961年毕业于清华大学无线电系.于1980－1982年、1994－1995年分别在英国剑桥大学和美国马里兰大学做访问学者。获教育部高校自然科学一等奖2项，电子工业部、国家教委和陕西省科技进步二等奖各1项。发表学术论文200余篇，出版专著和教材8部。所指导的博士生论文获全国优秀博士学位论文奖2篇、提名奖2篇。
   王兆宏，1976年生，西安交通大学副教授.硕士生导师，工学博士。发表学术论文20余篇，出版著作2部，其中与唐天同教授合作出版的《集成光学》获陕西省高等院校优秀教材二等奖、西安交通大学优秀教材特等奖。主持国家自然科学基金项目1项，合作完成国家科学技术学术著作出版基金、西安交大研究生创新教育系列教材出版基金项目各1项，获国家公派访问学者出国留学基金项目1项。

目录

第1章绪论（1）
1.1 微纳加工技术的意义（1）
1.2 微电子和光电子工程与微纳加工技术的关系（2）
1.3 平面工艺（5）
1.4 本书内容（6）
1.5 微细结构的其他应用领域（9）
1.6 未来纳米结构和纳米加工（13）
参考文献（14）
第2章光子、电子、离子和等离子体（16）
2.1 光波与光子（16）
2.1.1 微纳加工技术中的光源（18）
2.1.2 几何光学的聚焦成像概念（22）
2.1.3 光的衍射和聚焦成像分辨率的衍射限制（26）
2.1.4 光学成像的波动理论（30）
2.2 极紫外射线与X射线（35）
2.2.1 极紫外射线与X射线的产生（36）
2.2.2 极紫外线与X射线的控制（45）
2.3 自由电子与电子束（49）
2.3.1 电子发射（49）
2.3.2 电子光学和电子束系统（52）
2.3.3 电子枪（65）
2.4 气体放电与等离子体（68）
2.4.1 气体的电击穿（68）
2.4.2 气体放电（69）
2.4.3 等离子体（73）
2.4.4 等离子体的电学性质（76）
2.4.5 等离子体的化学作用（80）
2.5 离子与离子源（82）
2.5.1 概述（82）
2.5.2 表面（热）电离离子源（82）
2.5.3 场离子源（83）
2.5.4 等离子体离子源（86）
2.6 光子、电子及离子与物质的作用（91）
2.6.1 光子的作用（92）
2.6.2 X射线与极紫外线光子的作用（99）
2.6.3 电子的作用（101）
2.6.4 离子相互作用（108）
2.7 真空物理与技术概要（113）
2.7.1 真空与低压气体的分子运动及气体流动（113）
2.7.2 真空室内的吸气与放气过程（116）
2.7.3 获得低压与真空的抽气技术（118）
2.7.4 低压强与真空度的测量技术（131）
参考文献（138）
第3章微电子与光电子集成技术中常用的衬底与薄膜材料（141）
3.1 晶体结构与性质（142）
3.1.1 晶体的几何结构（142）
3.1.2 晶体的电学性质（146）
3.1.3 晶体的光学性质（155）
3.2 半导体材料（159）
3.2.1 元素半导体（159）
3.2.2 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体（165）
3.2.3 Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体（172）
3.2.4 Ⅳ-Ⅳ族化合物半导体（176）
3.3 介电材料（179）
3.3.1 电介质材料（179）
3.3.2 无源光电子材料（181）
3.4 玻璃和聚合物（189）
3.4.1 基本概念和术语（189）
3.4.2 玻璃（190）
3.4.3 聚合物（197）
3.5 特殊微细结构及其有关材料（198）
3.5.1 半导体超晶格结构（198）
3.5.2 量子阱、量子线和量子点（201）
3.5.3 碳纳米管及其薄膜（203）
3.5.4 光子与声子晶体（206）
参考文献（207）
第4章微细图形技术（210）
4.1 前言（210）
4.2 光学光刻（212）
4.2.1 接触式和接近式曝光光刻（212）
4.2.2 投射式光刻（214）
4.2.3 先进光学光刻技术和其他改进分辨率的方法（224）
4.3 抗蚀胶（239）
4.3.1 抗蚀胶曝光与显影的原理及类型（239）
4.3.2 （曝光）对比度曲线（243）
4.3.3 涂敷和显影工艺（244）
4.3.4 抗蚀胶的化学放大和对比度增强技术（245）
4.4 X射线光刻技术（246）
4.4.1 概述（246）
4.4.2 接近式X射线光刻系统及X射线光刻掩模板（247）
4.4.3 投射式X射线光刻（250）
4.5 极紫外线光刻（252）
4.6 电子束光刻系统（254）
4.6.1 概述（254）
4.6.2 扫描电子束曝光系统（255）
4.6.3 投射式电子束曝光光刻系统（266）
4.6.4 电子束光刻的抗蚀胶（269）
4.7 离子束光刻系统（270）
4.8 纳米压印技术（273）
4.9 LIGA制造技术（274）
参考文献（276）
第5章蚀刻技术（280）
5.1 引言（280）
5.2 湿法（化学）蚀刻（282）
5.3 等离子体溅射蚀刻（287）
5.4 离子束蚀刻和离子铣（292）
5.5 基于化学作用的等离子体蚀刻（294）
5.6 光刻－蚀刻后的去胶（302）
5.7 激光蚀刻（304）
参考文献（310）
第6章淀积（312）
6.1 蒸发淀积（312）
6.1.1 蒸发、升华和凝结（312）
6.1.2 真空蒸发淀积及蒸发淀积装置（315）
6.1.3 多组分薄膜的淀积（318）
6.2 溅射淀积（319）
6.2.1 阴极溅射（319）
6.2.2 溅射淀积过程和淀积速率（319）
6.2.3 溅射淀积设备（321）
6.2.4 离子束溅射淀积（324）
6.2.5 离子束直接淀积（326）
6.2.6 离子镀（327）
6.2.7 反应（离子束）溅射淀积（328）
6.2.8 剥离法（329）
6.3 化学气相淀积（330）
6.3.1 概述（330）
6.3.2 化学气相淀积的原理（330）
6.3.3 化学气相淀积装置（332）
6.4 等离子体、光和电子束增强化学气相淀积（333）
6.4.1 等离子体增强化学气相淀积（333）
6.4.2 光（增强）化学气相淀积（335）
6.4.3 电子束感应化学气相淀积（335）
6.5 其他薄膜成膜技术（336）
6.5.1 电化学淀积（336）
6.5.2 脉冲激光淀积法（337）
6.5.3 溶胶?凝胶法（339）
6.5.4 自组装法（352）
6.6 薄膜厚度的测量方法（359）
6.6.1 薄膜厚度的光学测量方法（359）
6.6.2 薄膜厚度的电学测量方法（363）
6.6.3 薄膜厚度的机械测量方法（364）
参考文献（367）
第7章外延生长（369）
7.1 概述（369）
7.1.1 外延生长（369）
7.1.2 外延生长的过程（371）
7.1.3 外延生长层的结构形式（376）
7.1.4 液相外延生长（379）
7.2 分子束外延（380）
7.2.1 概述（380）
7.2.2 分子束外延生长的薄膜（381）
7.2.3 分子束外延设备（383）
7.2.4 离化团粒束外延生长（389）
7.3 金属有机化合物气相外延生长（391）
7.3.1 概述（391）
7.3.2 选择式金属有机化合物气相外延晶体生长技术（393）
7.4 激光化学气相外延生长（396）
参考文献（397）
第8章微纳加工中的特殊工艺过程（399）
8.1 氧化（399）
8.1.1 概述（399）
8.1.2 硅的热氧化过程及氧化层的性质（400）
8.1.3 热氧化设备（404）
8.1.4 等离子体氧化（405）
8.2 扩散（406）
8.2.1 概述（406）
8.2.2 扩散方程（407）
8.2.3 固相扩散的物理模型（408）
8.2.4 扩散方程的解析解（409）
8.2.5 场增强扩散（411）
8.2.6 扩散设备（412）
8.2.7 杂质的密度和分布的分析（413）
8.2.8 离子交换与质子交换（416）
8.3 离子注入掺杂（418）
8.3.1 概述（418）
8.3.2 离子注入设备（419）
8.3.3 离子注入过程（421）
8.3.4 离子注入的沟道效应（424）
8.3.5 离子注入的辐射损伤（426）
8.3.6 退火（428）
8.3.7 激光束与电子束退火（429）
8.4 化学机械研磨平坦化技术（430）
参考文献（433）
第9章微细结构的微分析和表征（434）
9.1 光学及激光方法（434）
9.1.1 光学显微镜（434）
9.1.2 激光扫描共焦显微镜（436）
9.1.3 基于干涉计量的激光测量仪器（438）
9.1.4 激光扫描故障检测系统（440）
9.2 电子显微镜和微分析方法（443）
9.2.1 概述（443）
9.2.2 透射电子显微镜（444）
9.2.3 扫描电子显微镜（463）
9.2.4 表面电子束点阵结构分析方法（479）
9.3 声学方法（482）
9.3.1 概述（482）
9.3.2 扫描声学显微镜（482）
9.3.3 扫描电子声学显微镜（483）
9.4 扫描探针显微镜（484）
9.4.1 扫描隧道显微镜（485）
9.4.2 原子力显微镜（494）
9.4.3 扫描近场光学显微镜（498）
9.4.4 扫描弹道电子发射显微镜（501）
参考文献（504）
附录（506）
附录A 缩略语表（506）
附录B 部分专业术语中英文对照表（508）
附录C 基本物理常数（510）
附录D 几种常用单位的换算（510）
附录E 主要符号表（511）
附录F 金属元素的蒸气压和蒸发速率（512）
附录G 化合物的蒸气压、熔点和蒸气成分（515）
附录H 32种点群的平衡态性质矩阵（521）

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