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目录 1

第一章 真空技术基础 1

第一节 真空的基本知识 1

一、真空度的单位 1

二、真空区域的划分 2

三、固体对气体的吸附及气体的脱附 2

第二节 真空的获得 3

一、旋片式机械真空泵 4

二、复合分子泵 5

三、低温泵 6

第三节 真空的测量 7

一、电阻真空计 7

二、热偶真空计 8

三、电离真空计 9

参考文献 10

第二章 薄膜制备的化学方法 11

第一节 热生长 11

第二节 化学气相沉积 12

一、一般的化学气相沉积反应 13

二、化学气相沉积制备薄膜的传统方法 15

三、激光化学气相沉积 20

四、光化学气相沉积 20

五、等离子体增强化学气相沉积 25

第三节 电镀 34

第四节 化学镀 35

第五节 阳极反应沉积法 36

第六节 LB技术 38

参考文献 40

一、真空蒸发沉积的物理原理 47

第三章 薄膜制备的物理方法 47

第一节 真空蒸发 47

二、真空蒸发技术 49

第二节 溅射 68

一、溅射的基本原理 69

二、溅射镀膜的特点 72

三、溅射参数 72

四、溅射装置 73

第三节 离子束和离子助 99

一、离子镀 100

二、阴极电弧等离子体沉积 108

三、热空阴极枪蒸发 111

四、共离子轰击沉积 112

六、离子束沉积 117

五、非平衡磁控离子助沉积 117

第四节 外延膜沉积技术 119

一、分子束外延（MBE） 120

二、液相外延生长（LPE） 124

三、热壁外延生长（HWE） 125

四、有机金属化学气相沉积（MOCVD） 130

参考文献 134

第四章 薄膜的形成与生长 142

第一节 形核 142

一、凝聚过程 142

二、Langmuir-Frenkel凝聚理论 144

三、成核理论 145

四、实验结果 149

第二节 生长过程 155

一、一般描述 155

二、类液体合并 157

三、沉积参数的影响 159

第三节 薄膜的生长模式 166

第四节 远离平衡态薄膜生长的研究 168

一、粗糙表面的结构和生长 169

二、简单模型 179

三、薄膜生长模型的实验研究 182

参考文献 183

第五章 薄膜表征 186

第一节 薄膜厚度控制及测量 186

一、沉积率和厚度监测仪 186

二、膜厚度测量 189

第二节 组分表征 191

一、卢瑟福背散射（RBS） 192

二、二次离子质谱仪（SIMS） 201

三、X射线光电子能谱（XPS） 203

四、俄歇电子能谱 208

五、电镜中的显微分析 216

第三节 薄膜的结构表征 222

一、衍射参数 222

二、热振动与Debye-Waller因子 223

三、低能电子衍射（LEED） 224

四、掠入射角X射线衍射（GIXS） 228

五、透射电子显微镜 230

第四节 原子化学键合表征 232

一、能量损失谱（EELS） 232

二、扩展X射线 238

三、红外吸收光谱和拉曼光谱 241

第五节 薄膜应力表征 243

参考文献 247

一、超硬材料 248

第六章 薄膜材料 248

第一节 超硬薄膜材料 248

二、金刚石薄膜 252

三、金刚石的性质及应用 257

四、类金刚石薄膜材料 260

五、CNx薄膜材料 275

第二节 智能薄膜材料 281

一、形状记忆合金薄膜材料 281

二、NiTi形状记忆合金薄膜的制备和表征 283

三、形状记忆合金及薄膜的应用 285

第三节 纳米薄膜材料 285

一、纳米多层膜涂层 287

二、纳米复合硬质涂层 288

三、应用及展望 291

一、三族元素氮化物半导体材料的重要性 292

第四节 三族元素氮化物（Ⅲ-N）薄膜材料 292

二、材料制备与生长 293

三、Ⅲ-N化合物的光学性质 296

第五节 磁性氮化铁薄膜材料 297

一、概述 297

二、氮化铁薄膜材料的相结构 297

三、氮化铁薄膜材料的制备与表征 299

第六节 巨磁阻锰氧化物薄膜材料 303

一、概述 303

二、磁阻的定义 304

三、钙钛矿锰氧化物薄膜中的CMR效应及机制研究 304

四、锰氧化物薄膜制备工艺及表征手段 307

五、巨磁电阻薄膜材料的应用现状 308

参考文献 309