(讲义1)薄膜物理与技术.pptVIP

* * Surpassing customer’s expectation Amperex Technology Limited Physics and Technology of Thin Films 薄膜物理与技术 课程要求及主要内容 总学时: 60 h 其中：课堂教学: 50 h；课程实验: 10 h 1、基础知识 2、薄膜制备技术 3、薄膜形成与生长 4、薄膜结构与缺陷 5、薄膜分析方法 6、薄膜物理性质 7、特例及应用 8、超晶格与量子阱 本课程的地位（作用）及与其他课程（学科）关系 地位： * 重要的专业基础课（固态电子学、微电子学、 光电子学、光学……） * 薄膜（化）是材料科学重要发展方向 * 在高科技领域和国民经济建设等领域的重要性 关系： * 微电子（学）技术的基础，——电子工业基础， 离开了薄膜，谈不上现代电子学的发展 * 电子产品核心器件由各种薄膜制成 * 与材料、能源、信息等领域息息相关 薄膜物理与器件. 肖定全、朱建国、朱基亮等，国防工业出版社 (2011-05) 半导体薄膜技术与物理. 叶志镇、吕建国、吕斌，浙江大学出版社 (2008-09) 薄膜物理与技术. 杨邦朝、王文生，电子科技大学出版社 (2006-09) 薄膜材料制备原理、技术及应用. 唐伟忠，冶金工业出版社(2003-01) 薄膜科学与技术手册. 田民波、刘德令，机械工业出版社，(1991) Internet 主要参考书 一些有用的资源 薄膜为什么受到重视？ 薄膜物理是物理学（特别是固体物理学）的重要分支，发展形成自己的体系（理论与实验）； 薄膜材料具有广泛的电、光、声、热、磁等应用场合； 许多制品（刀具、容器、管道、板材等）主要决定于其表层特 性而不是整体特性 电子元器件（微电子、光电子）是建立在发展于表面或表面近层的物理效应基础上的 微电子器件、固体电子器件提高性能、小型化发展的关键是相关薄膜材料的制备和研究 薄膜具有许多明显不同于块材料的特性：如晶体结构多为非晶态、亚稳态等，这些特性称为反常结构与特性——为薄膜所特有（值得研究和利用），不仅是材料学研究的重要领域，也为发展新型功能材料开辟了广阔途径（非平衡冶金、非晶态生长、超微细结构、纳米材料…）； （3）薄膜的检测与控制—— ? 分析薄膜的结构 成分 性质（评价） ? 控制：膜层厚度 膜层成分 决定性质 膜层结构 （4）薄膜的性质——力学、电学、磁学、声学、光学、热学… （5）薄膜的应用-----尤其在高新技术领域 …… 一、什么是薄膜？ 薄膜产生从祖国古代陶瓷制釉开始已有一千多年 我们的祖先创造了最早的薄膜制造技术——提拉法 薄膜概述 但作为一门科学与技术，是在近30年信息时代到来之后 信息显示技术 信息存储技术 计算机技术 日常生活 ZnO薄膜的扫描电镜分析 unannealed R600 R800 定义 薄膜是生长在基片之上，厚度在亚微米以下，具有一定功能的材料。 ?1?m 基片 电、磁、声、光 生物医学 工程应用 基片：薄膜的承载体，如Si 电 极 过渡层 衬底：基片与电极、过渡层的总称，如Si/Ti/Pt。 二、薄膜材料的特点 薄膜材料属于介观范畴，具有量子尺寸效应； 薄膜表面积与体积之比很大，表面能级很大，对膜内电子输运影响很大； 薄膜界面态复杂，力学因素和电学因素交相作用，内应力和量子隧穿效应同时存在，对薄膜生长和微结构影响巨大； 异常结构和非理想化学计量比特性明显； 可实行多层膜复合，如超晶格。 表面 界面 三、薄膜的分类 按功能和应用领域分为： 电学薄膜：导电、电阻、半导体、介电、压电、铁电、超导、