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1、薄膜科学与技术教学大纲 课程英文名 Film science and technology 课程代码 J0712Z02 学分 2 总学时 32 理论学时 32 实验/实践学时 0 课程类别 学科基础课 课程性质 任选 先修课程 固体物理 适用专业 应用物理学 开课学院 理学院 执笔人 审定人 制定时间 2019 年 03 月 注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。一、课程地位与课程目标（一）课程地位 自二十世纪七十年代以来，薄膜技术与薄膜材料得到突飞猛进的发展，无论在学术上还是在 实际应用中都取得了丰硕的成果，并已成为当代真空科学与技术和材料科学中最活跃
2、的研究领 域，在高新技术产业中具有举足轻重的作用。（二）课程目标 L初步掌握真空及薄膜的物理基础，对真空获得、真空测量、气体放电、离子溅射、薄膜生 长、薄膜结构、薄膜各类物理特性等有较深入的了解，并对当前迅速发展的薄膜技术有全面的了 解；2.在重点了解一两种薄膜材料的基础上，对各种类型薄膜材料的制备、结构、性能及应用有 大致的了解。3.了解多种类型薄膜材料的设备、分析多种类型的薄膜的性能，并初步具备制备新材料的能 力。二、课程目标达成的途径与方法本课程以课堂教学为主，并结合自学、课堂讨论、课外作业等。课堂教学以板书和多媒体相结合的形式，突出课程重点和难点。课堂讨论充分调动学生的学 习兴趣，体现
3、课程重点。每次课程结束布置相应的课后作业，另外增加相关经典题目启发学生的 思考。三、课程主要内容与基本要求第零章 绪论 1 理解薄膜的基本概念了解薄膜的发展历史 2 了解薄膜的基本内容第一章真空技术基础 1 理解真空的基本知识和稀薄气体的基本性质 2掌握真空的获得、主耍手段和真空度测量方法 3 了解实用的真空系统第二章真空蒸发镀膜法 1 掌握真空蒸发原理 2 掌握真空蒸镀的特点与蒸发过程 3 理解饱和蒸汽压和蒸发源的发射特性 4掌握蒸发镀膜的常用方法（电阻加热和电子束加热）5 理解合金膜及化合物膜的蒸镀 6掌握分子束外延沉积技术（MBE）7 掌握膜厚与沉积速率的测量与监控 第三章溅射镀膜 1
4、掌握溅射镀膜的基本原理和特点 2 理解溅射产额等溅射参数 3 了解溅射原子的能量分布及角分布 4 熟练掌握溅射镀膜的常用方法（直流、射频和磁控溅射）5 了解磁控溅射源 第四章离子镀膜 1 掌握离子镀膜的基本原理和特点 2 理解离子轰击的作用了解离子镀膜的基本类型 第五章化学气相沉积 1 掌握化学气相沉积（CVD）的原理、特点和应用 3 了解 CVD 方法的基本反应类型了解低压化学气相沉积（LPCVD）4 了解等离子增强化学气相沉积（PECVD）了解有机金属化合物化学气相沉积（MOCVD）第六章溶液镀膜法了解化学反应沉积 1 了解阳极氧化法理解电镀法的原理及过程 2 了解溶胶凝胶法理解 LB技术
5、 第七章薄膜的形成了解表面张力和表面能，表面润湿与铺展 1 了解表面吸附和脱附 3 熟练掌握薄膜的成核及生长过程 4 掌握薄膜生长过程中的热力学行为 5 掌握薄膜生长的三种常用模式 6 理解薄膜生长的计算机模型第八章薄膜的结构与缺陷 1 掌握薄膜的表面结构和晶体结构 2 了解薄膜制备过程与薄膜晶体结构之间的关系 3 理解薄膜的几种主要缺陷（点缺陷、线缺陷和面缺陷）第九章薄膜的性质1 掌握薄膜的力学性质 2 理解金属薄膜和介质薄膜的电学性质 3掌握薄膜的磁学特性 4 了解薄膜的光学特性了解半导体薄膜的性质 四、课程学时安排五、考核方式及成绩评定 章节号 教学内容 学时 数 学生任务 对应课程目
6、标 第 0 章 绪论 2 课后讨论对薄膜的基本认识 和感兴趣的薄膜类型，如太 阳能薄膜、超导薄膜、电磁 薄膜等 课程目标 1 第 1 章 真空技术基础 4 1.完成课后相关作业 2.讨论当前的真空技术应 用 课程目标 1 第 2 章 真空蒸发镀膜法 4 1.完成课后相关作业 2.讨论真空镀膜法的应用 课程目标 1 第 3 章 溅射镀膜 4 1.完成课后相关作业 2.讨论溅射镀膜法的应用 课程目标 1 第 4 章 离子镀膜 2 L完成课后相关作业 2.讨论离子镀膜法的应用 课程目标 1 第 5 章 化学气相沉积 2 1.完成课后相关作业 2.讨论化学镀膜法的应用 课程目标 1 第 6 章 溶液镀
7、膜法 2 L完成课后相关作业 2.讨论溶液镀膜法的应用 课程目标 1 第 7 章 薄膜的形成 4 L完成课后相关作业 2 讨论薄膜的形成过程与实 际应用 课程目标 1 第 8 章 薄膜的结构与缺陷 4 1.完成课后相关作业 2讨论薄膜的结构，缺陷对薄 膜结构的影响，工业生产中 避免薄膜缺陷产生的方法 课程目标 2 第 9 章 薄膜的性质 4 1.完成课后相关作业 2.讨论薄膜的力学、热学、光 学、磁性等性质以及应用 课程目标 3 考核内容 考核方式 评定标准（依据）占总成绩比例 过程考核 到课率、课堂讨论发言、平时作 业等 批阅 30%期末考核 开卷 批阅 70%考核类别 考试 成绩登记方式 百分制 六、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：薄膜物理与器件，肖定全编，国防工业出版社，2011年 5 月，第 1 版（二）主要参考书：1.薄膜物理与技术，杨邦朝编，电子科技大学出版社，1994 年 1 月，第 1版 2薄膜材料与薄膜技术，郑伟涛编，化学工业出版社，2008 年 4月，第 2 版 3薄膜技术与薄膜材料，田民波编，清华大学出版社，2006 年 8 月，第 1版