《薄膜材料与技术》课程教学大纲

1、薄膜材料与技术课程教学大纲一、基本信息中文名称：薄膜材料与技术英文名称：Thin Film Materials and Technology编号：16045105性质：专业选修课学时和学分：总学时：24 总学分：1.5 理论学时：24 实验学时：0 上机学时：0 实践学时：0适用学院及专业：学院：材料科学与工程 专业：材料科学与工程先修课程：材料科学基础A、无机材料物理性能、材料现代研究方法开课学院、部、中心：材料科学与工程学院、材料工程系二、课程地位与作用本课程是材料科学与工程专业的一门专业选修课，是在学生完成材料科学基础A、无机材料物理性能、材料现代研究方法等知识学习的基础上，向学生介绍薄

2、膜材料和薄膜技术的基本理论和基本知识，主要包括薄膜材料的真空制备技术、薄膜的化学和物理沉积方法、薄膜的形成和生长原理、薄膜的表征、常见薄膜材料的制备及发展趋势等相关知识，为学生今后的毕业论文和将来从事相关领域的工作提供理论基础。三、课程教学目的和要求本课程主要讲授薄膜的制造技术与薄膜物理的基础内容。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形貌结构表征等。同时介绍了常见薄膜材料的特性、制备方法和应用。要求学生通过该课程的学习，能够掌握薄膜材料的性质、制备和表征方法、应用及发展趋势。四、主要教学内容第1章 绪论（2学时）

3、本章主要介绍薄膜的研究历史、物理概念、物理现象、制备方法及表征方法，要求学生掌握薄膜的物理概念和制备方法；理解薄膜的物理现象；了解薄膜的理论研究。重点：薄膜物理概念和主要制备方法。第2章 真空技术基础（2学时）本章主要介绍真空的基础知识、真空的获得以及真空的测量，要求学生掌握真空区域的划分、固体对气体的吸附及气体的脱附、常见真空泵的种类和工作原理以及真空度的测量方法；理解电阻真空计、热偶真空计和电离真空计的适用范围重点：固体对气体的吸附及气体的脱附、真空度的测量方法第3章 薄膜制备的化学方法（6学时）本章主要介绍化学法制备薄膜，要求学生掌握热生长过程、化学气相沉积、电镀、化学度、阳极反应沉积法

4、和LB技术；理解化学法制备薄膜的优缺点，激光化学气相沉积、光化学气相沉积和等离子体增强化学气相沉积的工作原理；了解化学法制备薄膜材料的发展趋势。重点：热生长过程、化学气相沉积难点：化学气相沉积的工作原理第4章 薄膜制备的物理方法（6学时）本章主要介绍物理法制备薄膜，包括真空蒸发、溅射、离子束和离子助和外延膜沉积技术，要求学生掌握真空蒸发技术、溅射镀膜的特点、溅射镀膜装置和参数、阴极电弧等粒子体沉积、共离子轰击沉积、分子束外延法；理解真空蒸发沉积的物理原理和溅射的基本原理；了解物理法制备薄膜材料的发展趋势。第5章 薄膜的形成与生长（2学时）本章主要介绍薄膜成核、生长过程、生长模式，要求学生掌握凝

5、聚过程、成核理论、薄膜的生长模式；理解Langmuir-Frenkel凝聚理论；了解远离平衡态薄膜生长的研究。重点：薄膜成核和生长过程难点：Langmuir-Frenkel凝聚理论第6章 薄膜表征（2学时）本章主要介绍薄膜厚度、组分、结构、原子化学键和薄膜应力的表征，要求学生掌握膜厚度的测量方法、采用XPS、俄歇电子能谱、电子显微分析、低能电子衍射和掠入射角X射线衍射、能量损失谱等方法对薄膜的测试和表征；理解薄膜应力测试的工作原理。重点：薄膜的厚度测量、组分测定和结构表征第7章 薄膜材料（4学时）本章主要介绍超硬薄膜材料、智能薄膜材料、纳米薄膜材料、磁性薄膜材料，要求学生掌握金刚石薄膜、形状记忆合金薄膜材料、纳米多层薄膜、纳米复合硬质涂层、磁性薄膜材料的制备方法和特性；了解各种薄膜材料的应用。重点：薄膜材料的特性和制备方法五、课程考核和成绩评定方式采用开卷和平时考核方式结合，考试成绩80%，平时考核20%。六、教材及参考文献1、教材郑伟涛，薄膜材料与薄膜技术（第1版），北京，化学工业出版社,2