本书系统阐述现代薄膜科学与技术的完整知识体系，以真空技术为基础，全面涵盖物理气相沉积（PVD）与化学气相沉积（CVD）两大核心技术领域，深入解析薄膜生长的热力学与动力学原理，详细介绍真空蒸发沉积、真空溅射沉积等传统PVD工艺，以及分子束外延、脉冲激光沉积等新型PVD技术，系统讲解CVD反应机理、工艺分类与应用，同时覆盖薄膜成核理论、结构表征、缺陷分析及工艺参数对薄膜性能的调控规律，结合微电子、光电子、能源转换等前沿应用案例展现其广阔前景。编写注重理论深度与工程实践的平衡，既深入探讨物理本质，又强调工艺实现与质量控制，配有丰富的示意图、工艺曲线与微观结构表征结果，便于读者理解与参考。
样章试读
目录
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前言
第1章 真空技术基础 1
1.1 真空技术概述 1
1.2 真空泵及其分类 8
1.2.1 机械泵 9
1.2.2 涡轮分子泵 11
1.2.3 低温吸附泵 13
1.2.4 离子泵 14
1.3 真空计及其分类 16
1.3.1 热偶真空计 16
1.3.2 皮拉尼真空计 17
1.3.3 电离真空计 18
参考文献 19
第2章 薄膜的生长原理 20
2.1 薄膜的生长过程 20
2.1.1 凝结过程 20
2.1.2 核的形成和生长过程 26
2.1.3 薄膜的形成和生长过程 31
2.2 薄膜的成核长大热力学 33
2.2.1 均匀成核 33
2.2.2 衬底表面的非均匀成核 35
2.2.3 衬底表面的缺陷成核 38
2.3 薄膜的成核长大动力学 40
2.3.1 吸附、脱附与扩散之间的关系 40
2.3.2 起始沉积过程的分类 42
2.3.3 成核率 44
2.4 薄膜的结构 46
2.4.1 薄膜的结构的三种类型 46
2.4.2 薄膜中的缺陷 49
参考文献 53
第3章 薄膜的物理气相沉积：真空蒸发沉积技术 54
3.1 真空蒸发沉积技术 54
3.1.1 基本概述 54
3.1.2 真空蒸发的物理特性 55
3.1.3 真空蒸发沉积的过程与原理 58
3.1.4 合金和化合物的蒸发 59
3.1.5 蒸发沉积中的污染问题 64
3.2 蒸发源的蒸发特性及膜厚 65
3.2.1 点蒸发源 65
3.2.2 面蒸发源 67
3.3 真空蒸发沉积装置 71
3.3.1 电阻加热蒸发装置 71
3.3.2 电子束蒸发装置 73
3.3.3 其他蒸发装置 75
参考文献 77
第4章 薄膜的物理气相沉积：真空溅射沉积技术 79
4.1 气体放电现象 79
4.1.1 气体放电原理 79
4.1.2 气体放电过程 80
4.1.3 辉光放电与等离子体鞘层 81
4.2 溅射过程与溅射沉积 84
4.2.1 溅射过程的理论发展 84
4.2.2 影响溅射产额的因素 85
4.2.3 合金的溅射 88
4.2.4 溅射沉积的其他特点 88
4.3 溅射沉积方法 91
4.3.1 直流溅射 91
4.3.2 射频溅射 93
4.3.3 磁控溅射 94
4.3.4 反应溅射 96
参考文献 97
第5章 薄膜的物理气相沉积：新型PVD技术 98
5.1 分子束外延 98
5.1.1 MBE技术原理 98
5.1.2 MBE技术特点 100
5.1.3 MBE技术的应用 102
5.2 离子束溅射沉积 104
5.2.1 IBD技术原理 104
5.2.2 IBD技术特点 106
5.2.3 IBD技术的应用 107
5.3 脉冲激光沉积 108
5.3.1 PLD技术原理 108
5.3.2 PLD技术特点 109
5.3.3 PLD技术的应用 110
5.4 团簇离子束沉积 114
5.4.1 ICBD技术原理 114
5.4.2 ICBD技术特点 115
5.4.3 ICBD技术的应用 116
5.5 真空电弧离子沉积 118
5.5.1 磁过滤真空电弧离子沉积 118
5.5.2 MFVAD技术原理 121
参考文献 123
第6章 薄膜的化学气相沉积 125
6.1 化学气相沉积简介 125
6.2 化学气相沉积的原理 126
6.2.1 化学气相沉积的反应过程 126
6.2.2 化学气相沉积的热力学原理 128
6.3 化学气相沉积技术 130
6.3.1 常压化学气相沉积法 130
6.3.2 低压化学气相沉积法 131
6.3.3 等离子体增强化学气相沉积 133
6.3.4 金属有机化学气相沉积 136
6.3.5 原子层沉积 138
6.3.6 CVD沉积薄膜的特性控制 140
参考文献 142
第7章 薄膜的测试与表征 143
7.1 扫描电子显微镜 143
7.1.1 工作原理 143
7.1.2 仪器构造 143
7.1.3 成像原理 144
7.1.4 样品制备 146
7.1.5 SEM在薄膜表征中的应用 146
7.2 透射电子显微镜 147
7.2.1 工作原理 147
7.2.2 仪器构造 148
7.2.3 成像原理 149
7.2.4 样品制备 150
7.2.5 TEM在薄膜表征中的应用 151
7.3 X射线光电子能谱仪 153
7.3.1 工作原理 153
7.3.2 仪器构造 153
7.3.3 样品制备 154
7.3.4 XPS在薄膜表征中的应用 154
7.4 X射线衍射仪 155
7.4.1 工作原理 156
7.4.2 仪器构造 156
7.4.3 样品制备 157
7.4.4 XRD在薄膜表征中的应用 157
7.5 其他测试表征方法 158
7.5.1 拉曼光谱 158
7.5.2 红外光谱 159
参考文献 160
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