《薄膜材料》课程教学大纲

1、薄膜材料Thin Film Materials一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分：2 学分课程总学时：32 学时，其中讲课： 32学时，实验（含上机）： 0学时，课 0 学时课程性质：选修开课学期：第5学期先修课程：材料物理、材料化学、物理化学适用专业：材料物理专业教 材：郑伟涛，薄膜材料与薄膜技术，化学工业出版社，2008年。开课单位：物理与光电工程学院材料物理系二、课程性质、教学目标和任务薄膜材料是材料物理专业的一门专业选修课。本课程目的是使学生认识薄膜材料及技术的基本知识及其应用。薄膜材料以其独特的性质，为促进器件微型化、集成化发挥了终于作用。本课程主要介绍薄膜材料的制备及特性

2、。其中系统介绍了各种成膜技术的基本原理与方法，包括蒸发镀膜、溅射镀膜、离子镀、化学气相沉积、溶液制膜技术以及膜厚的测量与监控等。同时介绍了薄膜的形成，薄膜的结构与缺陷，薄膜的电学、力学、半导体、磁学性质等。通过学习既可以掌握一些薄膜物理的基本知识，同时也能了解该领域内当前的一些前沿研究进展，开阔眼界。本课程技术性较强，在教学过程中结合各教学环节，进行系统分析和设计所需要的基本训练，为学生进一步学习和日后工作打下基础，培养学生处理问题、解决问题的思路和方法。三、教学内容和要求1、绪论（1学时）（1）了解薄膜材料与薄膜技术领域的相关知识；（2）掌握该课程学习的基本方法；重点：薄膜材料的基本概念难点

3、：掌握该课程学习方法2、真空技术基础（2学时）； HYPERLINK /manage/instrument/InstrumentTypeSearchShow.jsp?ClassSmallID=070102&ClassSmallName=自动气象站 2.1真空的基本知识（1学时）（1）了解真空程度的单位；（2）理解固体对气体的吸附及气体的脱附；（3）掌握真空区域的划分；重点：真空区域的划分；难点：固体对气体的吸附及气体的脱附。2.2 真空的测量与获得（1学时）（1）了解真空测量与获得仪器的种类；（2）理解真空获得仪器的原理；（3）掌握真空测量仪器的适用范围重点：真空测量仪器的适用范围；难点：真空

4、获得仪器的原理；3、薄膜制备的化学方法（9学时）3.1 热氧化生长（1学时）（1）了解热氧化生长方法的概念；（2）理解热氧化生长方法的基本原理；（3）掌握热氧化生长方法的优缺点重点：热氧化生长方法的原理； 难点：热氧化生长方法的适用范围。3.2 化学气相沉积（4学时）（1）了解化学气相沉积方法的概念；（2）理解化学气相沉积方法的基本原理；（3）掌握化学气相沉积方法的优缺点重点：化学气相沉积方法的原理； 难点：化学气相沉积的适用范围。3.3电镀(2学时)（1）了解电镀方法的概念；（2）理解电镀方法的基本原理；（3）掌握电镀方法的优缺点重点：电镀方法的原理； 难点：电镀方法的适用范围。3.4 化学

5、镀（1学时）（1）了解化学镀方法的概念；（2）理解化学镀方法的基本原理；（3）掌握化学镀方法的优缺点重点：化学镀方法的原理； 难点：化学镀方法的适用范围。3.5阴极反应沉积和LB技术（1学时）（1）了解阴极反应沉积和LB技术的概念；（2）理解阴极反应沉积和LB技术的基本原理；（3）掌握阴极反应沉积和LB技术的优缺点重点：阴极反应沉积和LB技术的特点； 难点：阴极反应沉积和LB技术的适用范围。4、薄膜制备的物理方法（6学时） 4.1 真空蒸发（1学时）（1）了解真空蒸发方法的概念；（2）理解真空蒸发方法的基本原理；（3）掌握真空蒸发方法的优缺点；重点：真空蒸发方法的特点； 难点：真空蒸发方法的适

6、用范围。4.2 物理溅射（2学时）（1）了解物理溅射方法的概念；（2）理解物理溅射方法的基本原理；（3）掌握物理溅射方法的优缺点；重点：物理溅射方法的特点； 难点：物理溅射方法的适用范围。4.3粒子束(2学时)（1）了解粒子束方法的概念；（2）理解粒子束方法的基本原理；（3）掌握粒子束方法的优缺点；重点：粒子束方法的特点； 难点：粒子束方法的适用范围。4.4 外延生长（1学时）（1）了解外延生长方法的概念；（2）理解解外延生长方法的基本原理；（3）掌握解外延生长方法的优缺点；重点：外延生长方法的特点； 难点：外延生长方法的适用范围。5、薄膜的形成与生长（6学时） 5.1形核（1.5学时）（1）

7、了解形核的概念；（2）理解凝聚过程；（3）掌握成核理论；重点：凝聚理论； 难点：成核理论。5.2 薄膜的生长过程（3学时）（1）了解薄膜生长的几种生长模式；（2）理解薄膜的生长过程；（3）掌握沉积参数对薄膜生长的影响；重点：薄膜生长过程的一般描述； 难点：沉积参数对薄膜生长的影响。5.3 远离平衡态薄膜生长（1.5学时）（1）了解远离平衡态薄膜生长的基本概念； （2）理解粗糙表面的结构和生长；（3）掌握生长的简单模型；重点：生长的简单模型；难点：粗糙表面的结构和生长。6.薄膜表征（5学时）6.1薄膜厚度控制及测量（1学时）（1）了解薄膜沉积率的概念；（2）理解厚度检测仪的工作原理；（3）掌握膜

8、厚度的测量方法；重点：膜厚度的测量方法6.2 薄膜组分表征（1学时）（1）了解组分表征的各种方法；（2）理解各种组分表征方法的工作原理；（3）掌握各种组分表征方法。重点：各种组分表征方法的适用范围；难点：各种组分表征方法的工作原理。6.3 薄膜结构表征（1学时）（1）了解结构表征的各种方法；（2）理解结构表征方法的工作原理；（3）掌握结构表征方法。重点：各种结构表征方法的适用范围；难点：各种结构表征方法的工作原理。6.4 原子化学键合表征（1学时）（1）了解原子化学键合表征的各种方法；（2）理解原子化学键合表征方法的工作原理；（3）掌握原子化学键合表征方法。重点：各种原子化学键合表征方法的适用范围；难点：各种原子化学键合表征方法的工作原理。6.5薄膜应力表征（1学时）（1）了解薄膜应力评价表征的目的； （2）理解评价表征薄膜应力方法的基本原理；（3）掌握评价表征薄膜应力方法的相关技术和输出信号意义；重点：掌握薄膜应力方法表征分析手段；难点：理解薄膜应力方法表征分析手段的基本原理；7.薄膜材料（3学时）（1）了解薄膜材料的使用价值；（2）掌握薄膜材料的一些力、电、半导体、磁特性； 重点：各种薄膜材料的基本概念及应用；难点：掌握生产实际中应用较多薄膜的制备方法和主要应用；四、课程考核（1）作业等：作业：6次；（2）考核方式：闭卷考试（3）总评成