薄膜物理与技术

Physics and Technology of Thin Films

课程编号：07370110 学 分：2

学 时：30（其中：讲课学时： 30 实验学时：0 上机学时：0） 先修课程：大学物理，普通化学

适用专业：无机非金属材料工程（光电材料与器件）

教 材：《薄膜物理与技术》，杨邦朝，王文生主编，电子科技大学出版社，1994年1月第1版

开课学院：材料科学与工程学院 一．课程的性质与任务

薄膜科学是现代材料科学中及其重要且发展非常迅速的一个分支，已成为微电子学、固体发光、光电子学等新兴交叉学科的材料基础，同时薄膜科学研究成果转化为生产力的速度愈来愈快，国内外对从事薄膜研发和生产的人才需求也日益强劲。本门课程就是为适应学科发展，学生适应市场需求而设置的专业课程。

课程的基本任务是：

1、 基本掌握各种成膜技术的基本原理和方法；

2、 了解并初步掌握薄膜的形成、结构与缺陷，薄膜的电学、力学、半导体、磁学等物理性质。

二．课程的基本内容及要求 第一章 真空技术基础 1、教学内容

（1）真空的基本知识 （2）稀薄气体的基本性质 （3）真空的获得及测量 2、教学要求

理解真空的基本知识和稀薄气体的基本性质，掌握真空的获得、主要手段和真空度策略方法，了解实用真空系统。 第二章 真空蒸发镀膜 1、教学内容 （1）真空蒸发原理

（2）蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 （3）蒸发源的类型 （4）合金及化合物的蒸发

（5）膜厚和沉积速率的测量与监控 2、教学要求

掌握真空蒸发原理，掌握真空镀膜的特点和蒸发过程，理解饱和蒸汽压和蒸发源的发射特性，熟练掌握蒸发速率、薄膜厚度的测量和控制，了解蒸发镀膜的常用方法（电阻加热和电子束加热），了解合金膜及化合物摸的蒸镀。 第三章 溅射镀膜 1、教学内容

（1）溅射镀膜的特点和基本原理 （2）溅射镀膜的类型 2、教学要求

掌握溅射镀膜的基本原理和特点，理解表征溅射特性的参量及其影响因素，了解溅射机理及溅射镀膜的各种类型 第四章 离子镀膜 1、教学内容

（1）离子镀的原理和特点 （2）离子轰击的作用 （3）离子镀的类型 2、教学要求

掌握离子镀的基本原理和特点，理解离子轰击的作用，了解离子镀的类型。

第五章 化学气相沉积 1、教学内容

（1）化学气相沉积的基本原理和特点 （2）化学气相沉积工艺简介

（3）化学气相沉积的类型（低压、等离子体及其他） 2、教学要求

掌握化学气相沉积（CVD）的原理、特点和应用，理解化学气相反应的热力学和动力学过程及影响因素，了解CVD方法的基本反应类型，了解低压化学气相沉积（LPCVD）、有机金属化合物化学气相沉积（MOCVD）。

第六章 溶液镀膜法 1、教学内容

（1）化学反应沉积 （2）阳极氧化法

（3）电镀法 （4）溶胶凝胶法 （5）LB膜的制备 2、教学要求

了解化学反应沉积、阳极氧化法、电镀法镀膜的原理及特点，了解溶胶凝胶法的工艺过程，了解LB膜的分类及制备方法。

第七章 薄膜的形成 1、教学内容

（1）凝结过程 （2）核形成与生长

（3）薄膜形成过程与生长模式

（4）溅射薄膜的形成过程，薄膜的外延生长 （5）薄膜形成过程的计算机模拟 2、教学要求

理解表面吸附和脱附，熟练掌握薄膜的成核及生长过程，掌握薄膜生长过程中的热力学行为，了解薄膜生长的三种常见方式，了解各种模拟薄膜生长的计算机模型。

第八章 薄膜的结构与缺陷 1、教学内容

（1）薄膜的结构 （2）薄膜的缺陷

（3）薄膜结构与组分的分析方法 2、教学要求

掌握晶体的表面结构、理解薄膜的外延生长及界面结构，理解薄膜制备过程与薄膜晶体结构之间的关系，掌握薄膜的几种主要缺陷（点缺陷、线缺陷和面缺陷），了解薄膜结构与组分的表征方法。

第九章 薄膜的性质 1、教学内容

（1）薄膜的力学性质 （2）金属薄膜的电学性质 （3）介质薄膜的电学性质 （4）半导体薄膜的性质

2、教学要求

掌握薄膜的力学性质及影响因素，掌握金属薄膜和介质薄膜的电学性质，了解半导体薄膜的性质，了解薄膜的其他性质（超导、磁性、超硬）。

三．课程学时分配 章节 第一章真空技术2 基础 第二章 真空蒸发4 镀膜 第三章 溅射镀膜 4 第四章 离子镀膜 2 第五章 化学气相6 沉积 第六章 溶液镀膜2 法 第七章 薄膜的形4 成 第八章 薄膜的结2 构与缺陷 第九章 薄膜的性4 质

四．大纲说明

1、 薄膜科学在现代材料科学中发展极为迅速，教师应关注较新的研究进展，适

当介绍些新的制备技术及应用情况；

2、 每章内容结束后布置几道相应的思考题，加强学生对教学内容的掌握。 五．参考书目及学习资料

1、《薄膜制备原理、技术及应用》第二版，唐伟忠著，冶金工业出版社，1998年5月第1版。

2、《薄膜物理》，薛增泉著，电子工业出版社，1991年9月第1版。 制定人： 姜燕 审定人：李浩华 批准人： 2013年6月 日

讲课 实验 上机 课程简介

课程编码：07370110 课程名称：薄膜物理与技术

英文名称：Physics and Techology of Thin Films 学 分：2

学 时：30 （其中：讲课学时： 30 实验学时：0 上机学时：0） 课程内容：本课程《薄膜物理与技术》的主要内容包括有真空技术基础，真空蒸发镀膜，溅射镀膜，离子镀膜，化学气相沉积，溶液镀膜，薄膜的形成，薄膜的结构与缺陷和薄膜的性质等知识点。

选课对象：无机非金属材料工程（光电材料与器件）专业本科二年级学生 先修课程：大学物理，普通化学

教 材：《薄膜物理与技术》，杨邦朝，王文生主编，电子科技大学出版社，1994年1月第1版。