薄膜材料制备原理技术及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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唐伟忠 著

图书标签:

• 薄膜材料
• 材料科学
• 制备技术
• 应用
• 物理学
• 化学
• 工程
• 纳米材料
• 表面工程
• 电子材料

出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502430979

版次：2

商品编码：10167595

包装：平装

开本：32开

出版时间：2003-01-01

用纸：胶版纸

页数：323

字数：282000

正文语种：中文

内容简介

　　本书以薄膜材料为中心，系统地介绍了薄膜技术中常用的真空技术基础知识，各种物理和化学气相沉积技术和方法，薄膜材料的形核及生长理论，薄膜材料微观结构的形成以及薄膜材料的厚度、微观结构和成分的表征方法等。在此基础上，本书还有选择地讨论了薄膜材料在力学、光电子学、磁学等领域的典型应用实例，其中涉及各种机械防护涂层、金刚石膜、光电子器件、集成光学器件、磁记录及光记录介质材料等技术。
　　本书可作为高等学校材料、物理及相关专业本科生、研究生及老师的教学参考书，也可供从事薄膜材料制备、研究的工程技术人员参考

目录

1 薄膜制备的真空技术基础
1.1 气体分子运动论的基本概念
1.2 气体的流动状态和真空抽速
1.3 真空泵简介
1.4 真空的测量
参考文献
2 薄膜的物理气相沉积（Ⅰ）——蒸发法
2.1 物质的热蒸发
2.2 薄膜沉积的厚度均匀性和纯度
2.3 真空蒸发装置
参考文献
3 薄膜的物理气相沉积（Ⅱ）——溅射法及其他PVD方法
3.1 气体放电现象与等离子体
3.2 物质的溅射现象
3.3 溅射沉积装置
3.4 其他物理气相沉积方法
参考文献
4 薄膜的化学气相沉积
4.1 化学气相沉积反应的类型
4.2 化学气相沉积过程的热力学
4.3 化学气相沉积过程的动力学
4.4 CVD薄膜沉积过程的数值模拟
4.5 化学气相沉积装置
4.6 等离子体辅助化学气相沉积技术
参考文献
5 薄膜的生长过程和薄膜结构
5.1 薄膜生长过程概述
5.2 新相的自发形核理论
5.3 薄膜的非自发形核理论
5.4 连续薄膜的形成
5.5 薄膜生长过程与薄膜结构
5.6 非晶薄膜
5.7 薄膜结构
5.8 薄膜的外延生长
5.9 薄膜中的应力和薄膜的附着力
参考文献
6 薄膜材料的表征方法
7 薄膜材料及其应用

前言/序言

现代光学薄膜设计与测试技术 书籍信息： 书名： 现代光学薄膜设计与测试技术 作者： [此处可虚构作者姓名，例如：张宏, 王莉] 出版社： [此处可虚构出版社名称，例如：科学技术出版社] 出版日期： [此处可虚构出版年份，例如：2023年10月] --- 导言：光电技术革新驱动下的薄膜核心地位 在当代科学技术飞速发展的浪潮中，光学薄膜已成为连接基础理论与尖端工程应用的关键桥梁。从我们日常接触的智能手机屏幕镀膜，到应用于深空探测、高精度激光武器系统中的复杂多层结构，光学薄膜技术的进步直接决定了光电器件的性能上限。然而，要真正实现高性能薄膜的设计、制造与精确表征，需要一套系统、深入且与时俱进的专业知识体系。 本书《现代光学薄膜设计与测试技术》正是在此背景下应运而生。它并非传统意义上侧重于材料物理或化学沉积机理的教科书，而是聚焦于如何利用先进的计算工具和精密的光学计量手段，实现特定功能光学薄膜的精确、可控、高效的工程化应用。全书围绕“设计先行、测试验证”的现代薄膜研发范式展开，旨在为光学工程师、材料科学家、光电器件研发人员提供一套实用的、面向工程应用的知识框架和技术指南。 第一部分：光学薄膜的电磁波理论基础与设计范式（约400字） 本部分首先回顾并深化了光波在多层介质界面传播的经典电磁理论，重点阐述了传输矩阵法（Transfer Matrix Method, TMM）在薄膜系统分析中的核心地位。不同于仅停留在理论推导，本章详细解析了如何将TMM应用于分析不同入射角、不同偏振态下薄膜系统的反射率、透过率和吸收特性。 在此基础上，本书引入了现代光学薄膜设计的核心思想——目标驱动的反向设计。我们深入探讨了等效光学厚度的概念，并详细介绍了如何利用等效材料法（Equivalent Layer Method）来简化复杂多层结构的计算。针对特定光学功能，如高反射增益、宽带吸收、特定波长滤波等，本书构建了一套系统的设计流程图，并辅以丰富的实例说明不同层结构（如Quarter-Wave Stacks, Half-Wave Stacks）的适用范围与局限性。此外，本部分还涵盖了薄膜的非理想效应，包括层间缺陷、厚度误差和材料色散对光学性能的敏感性分析，为后续的容差设计奠定基础。 第二部分：高级薄膜设计方法与优化策略（约450字） 随着功能集成度的提高，传统手算或查表式的设计方法已无法满足需求。本书的第二部分是全书的技术核心，重点介绍数值优化算法在薄膜设计中的应用。 我们首先详细介绍了自动优化算法的原理，包括梯度下降法、模拟退火法（Simulated Annealing）以及遗传算法（Genetic Algorithm）在优化薄膜结构参数（层数、材料、厚度）方面的具体实施步骤。书中提供了大量关于如何构建有效误差函数（Merit Function）的实践指导，解释了如何平衡多个相互冲突的设计目标（如同时要求高透过率和陡峭的截止边）。 针对超宽带应用（如大面积增透膜、天文滤光片），本书深入阐述了棱柱式设计（Porous/Rugate Filters）和梯度折射率（GRIN）薄膜的设计原理。我们展示了如何运用反问题求解技术，从所需的理想光谱响应出发，反推所需的折射率分布函数。此外，为了应对高功率激光应用中的损伤阈值问题，本部分还引入了低应力和高均匀性设计准则，探讨了如何通过结构设计优化薄膜的机械稳定性。读者将学习到如何使用主流商业软件（如TFCalc, Essential Macleod等）进行高效的设计迭代和敏感性分析。 第三部分：光学薄膜的精密计量与表征技术（约400字） 优秀的设计必须经过精确的验证。第三部分专注于现代光学薄膜的现场和实验室测试技术，强调非破坏性、高精度的测量方法。 我们详细介绍了光谱光度法在薄膜厚度和折射率测量中的应用。重点讲解了等倾法和斜入射多点测量法在确定薄膜折射率色散曲线时的精确步骤和数据反演流程。对于特定应用，如偏振敏感器件，本书详细对比了反射偏振仪（Spectroscopic Ellipsometry, SE）的原理、仪器构造及其在亚纳米级厚度和界面研究中的独特优势。 此外，本书对薄膜性能的物理验证也进行了深入探讨。这包括： 1. 激光损伤阈值（LIDT）测试技术：介绍IEEE标准下的测试流程、能量密度控制及损伤判定标准。 2. 光谱均匀性与扫描：探讨如何使用大光斑或扫描系统确保大尺寸薄膜的性能一致性。 3. 形貌与缺陷分析：介绍原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）在表征表面粗糙度和颗粒物方面的应用，以及这些形貌特征如何反馈到光学性能上。 第四部分：薄膜的工程化应用实例与挑战（约300字） 最后一部分将理论与工程实践相结合，通过多个典型案例展示现代光学薄膜技术的工程化落地。 案例研究涵盖了： 高功率激光系统中的抗反射膜与高反镜：聚焦于激光损伤阈值、光束质量和镀膜稳定性。 生物医学成像中的多通道滤光片：讨论如何实现窄带、高阻隔和高透过率的复杂组合。 环境监测中的远程传感薄膜：涉及对极端温度和湿度环境下的薄膜可靠性设计。 本书还专门开辟章节讨论了薄膜工程化面临的前沿挑战，包括新型超材料（Metamaterials）薄膜的设计思路、原子层沉积（ALD）在精密光学领域的应用潜力，以及薄膜失效模式的预测与防护策略。 --- 总结： 《现代光学薄膜设计与测试技术》是一本面向高阶工程应用的技术手册和进阶教程。它弥补了传统教材在先进计算方法和精密计量技术应用上的不足，确保读者不仅理解“薄膜如何工作”，更能掌握“如何设计出满足未来需求的功能薄膜，并精确验证其性能”。本书内容紧密结合当前光学制造的前沿热点，旨在培养新一代光学薄膜领域的复合型高级人才。

评分☆☆☆☆☆

《薄膜材料制备原理技术及应用》这本书，我得说，简直是材料科学领域的一部里程碑式的著作。从我一个搞研发的工程师的角度来看，这本书的深度和广度都远超我预期的想象。它不仅仅是简单地罗列了各种薄膜的制备方法，更深入地剖析了这些方法背后的物理化学原理。比如，在谈到PVD（物理气相沉积）技术时，作者没有停留在工艺参数的介绍，而是细致地阐述了原子级别的沉积过程、薄膜的成核机制以及形貌演变，这对于我们优化实验参数、解决实际生产中遇到的薄膜缺陷问题，提供了极其宝贵的理论指导。再比如，对于ALD（原子层沉积）的介绍，其对自限制生长的机理分析得非常透彻，这对于我们理解和设计新型功能性多层薄膜结构至关重要。书中大量的图表和实验数据支撑，使得复杂的理论变得直观易懂，让人仿佛置身于高精尖的实验室中，亲手操作着那些复杂的设备。尤其是对界面工程的论述，这在当前微纳器件发展中是核心议题，作者的见解独到且极具前瞻性，着实让我受益匪浅。这本书的专业性和实用性完美结合，绝对是这个领域内不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初拿到这本《薄膜材料制备原理技术及应用》时，是抱着“希望它能帮我解决手头一个棘手的氧化物薄膜生长问题”的心态。然而，它带给我的惊喜远远不止于此。这本书的叙述风格非常引人入胜，它没有采用那种枯燥的教科书式的语言，而是更像是一位经验丰富的前辈在耐心地传授他毕生的心得。书中对于不同材料体系（无论是金属、半导体还是陶瓷薄膜）的制备特点进行了细致的对比分析，这种宏观的视角帮助我跳出了单一工艺的思维定势。我特别欣赏它在讨论“缺陷控制”这一章节时的严谨态度。缺陷是薄膜性能的头号杀手，而这本书详尽地列举了热力学、动力学因素如何导致不同类型的缺陷产生，并给出了针对性的修正策略。这对我后续进行材料筛选和工艺窗口探索起到了决定性的作用。阅读过程中，我常常需要停下来，对照我自己的实验记录本进行反思和比对，那种豁然开朗的感觉，是其他很多教材无法给予的。这是一部真正能够提升从业者洞察力的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版设计，也体现出出版方对专业读者的尊重。纸张的质量很好，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳，这一点对于需要反复研读的学术著作来说至关重要。内容组织上，它遵循了从基础理论到前沿应用的逻辑递进，结构清晰，逻辑严密。我个人最喜欢的部分是关于“原位表征技术”的应用实例。薄膜生长过程的动态变化是理解其微观结构演变的关键，而书中详细介绍了如何利用同步辐射、中子散射等先进手段实时监测薄膜的生长情况，这些前沿技术的结合应用，极大地拓宽了我的科研视野。它不仅仅是一本关于“如何做”的书，更是一本关于“如何思考”的书。它促使读者去思考为什么会是这种结构，而不是另一种结构，这种对本质的追问，才是科学研究的精髓所在。对于准备攻读相关专业硕博的学生而言，这本书无疑是奠定扎实理论基础的不二之选，它提供的知识体系足够坚固，可以支撑未来多年的研究工作。

评分☆☆☆☆☆

从一个跨学科研究人员的角度来看，《薄膜材料制备原理技术及应用》的跨界整合能力令人印象深刻。它成功地将材料科学、物理学、化学工程甚至一些光学、电学特性分析巧妙地融合在一起。比如，在讨论介电薄膜时，它不仅讲了如何沉积出高纯度的氧化铪薄膜，还深入探讨了其在铁电和高K介质器件中的应用机理，以及如何通过掺杂来调控其电子结构和漏电流。这种系统性的知识覆盖，使得非本专业的读者也能快速入门并掌握核心概念。此外，书中对“绿色、低能耗”制备技术（如溶液法、软化学法）的探讨也紧跟时代步伐，显示了作者对可持续发展理念的重视。在当前追求高效能、低成本制造的大背景下，这些内容极具现实指导意义。我感觉，读完这本书，我不仅掌握了一套制备技术，更形成了一个全新的、更全面的材料性能-制备工艺链条的认知框架。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，市面上关于薄膜制备的书籍并不少见，但真正能做到深入浅出、兼顾理论深度与工程实践的精品却屈指可数。这本《薄膜材料制备原理技术及应用》无疑是其中的佼佼者。它的细节处理非常到位，例如，对于真空系统维护、腔室污染控制这些看似“软性”但实则决定成败的工程细节，书中也有独到的见解和操作规范的描述，这对于初入实验室的年轻人来说，是无价的经验传承。我尤其欣赏它对“失败案例分析”的处理方式，没有回避技术难点和常见的陷阱，而是将其作为教学的一部分，这种坦诚的态度极大地增强了读者的信心。这本书的价值在于，它提供了一个稳定可靠的知识锚点，无论行业技术如何迭代，这些底层原理和核心技术始终是驱动创新的基石。对于任何希望在薄膜领域有所建树的人来说，它都应该被置于案头，随时翻阅，常读常新。

评分☆☆☆☆☆

选修课指定的教科书，粗略看了下，比较清晰易懂

评分☆☆☆☆☆

上课老师推荐用书 适合研究生用。。。

评分☆☆☆☆☆

还行 跟学校买的正版一样

评分☆☆☆☆☆

题目不具体，买错了，对我没用。，而且内容过于简单

评分☆☆☆☆☆

很实用的教材！送货快

评分☆☆☆☆☆

好些书都是下订单时显示有货，下了单，就变成了需要到供应商外采购。而且采购起来，遥遥无期。以后买书，尤其是专业书最好不要在京东买。

评分☆☆☆☆☆

好书，本有一本，太旧了，重新买了一本。好书。

评分☆☆☆☆☆

不错的东西，下次还来买

评分☆☆☆☆☆

对工作有一些帮助，比较专业