薄膜物理與技術(shù)：緒論

薄膜物理與技術(shù)1.Introductionofthislecture課程情況介紹上課時(shí)間：周一5、6

、五1、2

總共32學(xué)時(shí),09-17周包括一次4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)上課地點(diǎn)： （二教）406 課程情況介紹課程任務(wù)：

掌握固體薄膜的主要制備技術(shù)及相關(guān)知識(shí)，為從事固體電子薄膜的研究、設(shè)計(jì)和制備打下基礎(chǔ)?！侗∧の锢砼c技術(shù)》楊邦朝，電子科大出版社，1994《薄膜材料制備原理、技術(shù)及應(yīng)用》

唐偉忠，冶金工業(yè)出版社，2003教材：參考書(shū)：《薄膜技術(shù)與薄膜手冊(cè)》田民波，清華出版社，2006《MaterialScienceofThinFilms－Deposition&Structure》M.Ohring，世圖影印版，2006《電子薄膜材料》，曲喜新，科學(xué)出版社，1996第一章真空技術(shù)基礎(chǔ)第二章物理氣相沉積－－蒸發(fā)第三章物理氣相沉積－－濺射第四章化學(xué)氣相沉積第五章化學(xué)溶液沉積第六章薄膜生長(zhǎng)過(guò)程和結(jié)構(gòu)第七章薄膜材料的表征方法主要內(nèi)容：考試：考試形式：閉卷考試內(nèi)容：所有講述內(nèi)容成績(jī)構(gòu)成：平時(shí)成績(jī)：30%（習(xí)題，出勤，實(shí)驗(yàn)報(bào)告，資料閱讀）考試成績(jī)：70%課件：電子科技大學(xué)－>互動(dòng)教學(xué)空間－>網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂－>課程查找－>輸入：薄膜物理與技術(shù)（課程名）、陶伯萬(wàn)（教師名）－>授課教案（下載密碼：200815）U盤(pán)拷貝課件是提綱，課本是主要內(nèi)容，講述是重點(diǎn)2.Whatis

thinfilm？上平面：空氣固體膜、液體膜下平面：固體表面、液體表面、空氣夾在兩個(gè)平行平面間的薄層定義1（廣義）：缺點(diǎn)：不能區(qū)分薄膜、厚膜、涂層、金屬箔、層等概念thickfilmcoatingfoillayer

一、薄膜的定義定義2（狹義）：

由單個(gè)的原子、離子、原子團(tuán)無(wú)規(guī)則地入射到基板表面，經(jīng)表面附著、遷徙、凝結(jié)、成核、核生長(zhǎng)等過(guò)程而形成的一薄層固態(tài)物質(zhì)。

VacuumSubstratesurfaceAtomThinFilm

定義2的特點(diǎn)：

強(qiáng)調(diào)了薄膜生長(zhǎng)的機(jī)理與過(guò)程僅僅適用于氣相生長(zhǎng)方法，而不適用于液相法也不能描述擴(kuò)散、注入方法強(qiáng)調(diào)了薄膜的生長(zhǎng)必須依附基板定義3：

采用特定的制備方法在基板表面上生長(zhǎng)得到的一薄層固態(tài)物質(zhì)。

強(qiáng)調(diào)基板必不可少；

——區(qū)分薄膜與金屬箔、塑料薄膜

強(qiáng)調(diào)制備方法；

——區(qū)分薄膜與厚膜，厚度不是區(qū)分的關(guān)鍵通常：薄膜<1μm

厚膜>10μm

薄膜(thinfilm)：由物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、溶液鍍膜等薄膜技術(shù)制備的薄層。厚膜(thickfilm)：由涂覆在基板表面的懸浮液、膏狀物經(jīng)干燥、煅燒而形成。主要方法：絲網(wǎng)印刷、熱噴涂如：陶瓷表面上釉二、薄膜與厚膜涂層coating薄膜thinfilm厚膜thickfilm說(shuō)明:溶膠－凝膠(Sol-Gel)、金屬有機(jī)物熱分解(MOD)、噴霧熱解和噴霧水解等屬于薄膜方法，但從原理上更接近厚膜方法。

三、基板的特點(diǎn)：名稱：襯底、基板、基片，substrate，wafer材料：半導(dǎo)體、玻璃、陶瓷、金屬、塑料、紙張等作用：支撐、絕緣、提供生長(zhǎng)模板等Silicon-On-SapphireWafersSAPPHIRE,Al2O3

3.Whydoweneedthinfilms？Theworldhaschanged190019502008ComputingpowerhasincreaseddramaticallyoverthelastcenturyDevicesbecomemuchmorecomplexly!Theworldhaschanged1971,4004,23002008,QX9650,8.2億Oceansandspacearenolongersufficientdefensivebarriers; warsnolongerhavefrontlinesTheworldhaschangedChangesbringschallenges:Safer,easier,morecomfortable,moreeconomy,morehappiness.

ChallengemeansopportunityImplantComponentHowcanwemakedevicesmore

powerful,lighter,smaller,cheaper?Let’sdoitwiththinfilms.4.Howcanwemakethinfilms？淀積法滲入法化合法、擴(kuò)散法、離子注入法氣相法液相法化學(xué)鍍、電鍍、Sol-Gel、MOD、液相外延、水熱法、噴霧熱解、噴霧水解、LB膜及自組裝PVDCVD常壓CVD、低壓CVD、金屬有機(jī)物CVD、等離子體CVD、光CVD、熱絲CVD真空蒸發(fā)Evaperation濺射Sputtering離子鍍Ionplating薄膜制備方法的分類物理氣相沉積技術(shù)(PVD)是利用熱蒸發(fā)、離子濺射或輝光放電等物理過(guò)程，在基體表面沉積所需薄膜的技術(shù)化學(xué)氣相沉積技術(shù)(CVD)是利用化學(xué)反應(yīng)，將氣相中的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到基體表面形成所需薄膜的技術(shù)物理與化學(xué)相結(jié)合，以技術(shù)方法區(qū)分。氧化物、氮化物的制備。Evaperatione-beamevaporationsystem*SputteringPLD5.Theapplicationofthinfilms薄膜材料的分類和應(yīng)用

電學(xué)——超導(dǎo)、導(dǎo)電、半導(dǎo)體、電阻、絕緣、電介質(zhì) 功能薄膜光學(xué)——增透、反射、減反、光存儲(chǔ)、紅外磁學(xué)——磁記錄和磁頭薄膜熱學(xué)——導(dǎo)熱、隔熱、耐熱聲學(xué)——聲表面波濾波器，如ZnO、Ta機(jī)械——硬質(zhì)、潤(rùn)滑、耐蝕、應(yīng)變化學(xué)、生物集成電路：P-N結(jié)、絕緣層、導(dǎo)線，并由此構(gòu)成二極管、三極管、電阻、電容等電子元件是薄膜技術(shù)的最主要推動(dòng)力莫爾定律：每1.5年，更新1代：線寬縮小為上一代的0.7倍FabricationofThinFilmSensors磁性薄膜CoilforwritingCross-sectionofathin-filmmedia

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