《薄膜技术及应用》PPT课件

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1、薄膜技术及应用ThinFilmTechnologyandApplications于永强电子科学与应用物理学院微纳功能材料与器件研究室《薄膜材料制备原理、技术及应用》唐伟忠，冶金工业出版社《薄膜物理与技术》杨邦朝，电子科技大学出版社《薄膜物理与技术》陈国平，东南大学出版社参考书在材料科学的各分支中，薄膜材料科学发展的地位极为重要。薄膜材料是采用特殊的方法，在体材料的表面沉积或制备的一层性质与体材料性质完全不同的物质层。薄膜材料往往具有特殊的材料性能或性能组合。薄膜材料科学成为材料科学中发展最迅速分支的原因：(1)现代科学技术的发展，特别是微电子技术的发展，过去需

2、要众多材料组合才能实现的功能，现在仅仅需要少数几个器件或一块集成电路板就可以完成。薄膜技术正是实现器件和系统微型化的最有效的技术手段。薄膜材料科学成为材料科学中发展最迅速分支的原因：(2)器件的微小型化不仅可以保持器件原有的功能并使之更加强化，而且随着器件的尺寸减小并接近了电子或其他粒子量子化运动的微观尺度，薄膜材料或其器件将显示出许多全新的物理现象。薄膜技术作为器件微型化的关键技术，是制备这类具有新型功能器件的有效手段。薄膜材料科学成为材料科学中发展最迅速分支的原因：(3)薄膜技术作为材料制备的有效手段，可以将各种不同材料灵活地复合在一起，构成具有优异特性的

3、复杂材料体系，发挥每种材料各自的优势，避免单一材料的局限性．薄膜材料学在科学技术以及国民经济的各个领域发挥着越来越大的作用。薄膜分类（按功能及其应用领域）：⑴ 电学薄膜① 半导体器件与集成电路中使用的导电材料与介质薄膜材料Al、Cr、Pt、Au、多晶硅、硅化物薄膜；SiO2、Si3N4、Ta2O5、SiOF薄膜。② 超导薄膜YbaCuO系高温超导薄膜；BiSrCaCuO系高温超导薄膜；TiBaCuO系高温超导薄膜。YBa2Cu3O7-xFilm③ 光电子器件中使用的功能薄膜GaAs/GaAlAs、HgTe/CdTe、a-Si：H、A-SiGe：H、a-SiC：

4、H、a-SiN：H、a-Si/a-SiC等一系列晶态与非晶态超晶格薄膜。C-VCharacteristicsofGaAs/AlGaAsSuperlatticeStructureshowingcapacitanceOscillationsAssociatedwithchargeaccumulationduetothesequentialtunnelingofelectrons.④  薄膜敏感元件与固态传感器薄膜可燃气体传感器、薄膜氧敏传感器、薄膜应变电阻与压力传感器、薄膜热敏电阻和薄膜离子敏传感器等。ThinFilmPressureSensorDiamondTh

5、inFilmUVsensorSchematicoffiberopticcablewithchemochromichydrogensensordepositedonend.⑤薄膜电阻、薄膜电容、薄膜阻容网络与混合集成电路HybridICCopper-indium-diselenide(CuInSe2,orCIS)Thin-filmmaterialwithefficiencyofupto17%.Thematerialispromising,yetnotwidelyusedduetoproductionspecificprocedures.⑥ 薄膜太阳能电池非晶硅、

6、CuInSe2和CdSe薄膜太阳电池。⑦ 平板显示器件液晶显示、等离子体显示和电致发光显示三大类平板显示器件所用的透明导电电极（ITO薄膜）。电致发光多层薄膜（包括ITO膜，ZnS：Mn等发光膜，Al电极膜等）组成的全固态平板显示器件及OLED显示器件。OLEDDisplays:BetterThanPlasmaOrLCD⑧ 用ZnO、AlN等薄膜制成的声表面波滤波器。⑨ 磁记录薄膜与薄膜磁头高质量和录象的磁性材料薄膜录音带与录象带；计算机数据存储的CoCrTa、CoCrNi等的薄膜软盘和硬盘；垂直磁记录中FeSiAl薄膜磁头等。⑩ 静电复印鼓用Se-Te、Se

7、TeAs合金薄膜及非晶硅薄膜。铁电存储器ANTI-REFLECTIONCHARTthreelayers⑵光学薄膜减反射膜、反射膜、分光镜、滤光片；照明光源所用的反热镜与冷光镜薄膜；建筑物、汽车等交通工具所用的镀膜玻璃；激光唱片与光盘中的光存储薄膜；集成光学元件所用的介质薄膜与半导体薄膜。刀具表面氮化物、氧化物、碳化物镀膜⑶硬质膜、耐蚀膜、润滑膜⑷有机分子薄膜⑸装饰膜⑹包装膜薄膜材料学涉及的内容：(1)薄膜材料的制备手段；(2)薄膜材料的形核与生长理论；(3)薄膜材料的表征技术；(4)薄膜材料的体系、性能及应用。HighperformanceNano-FETsN

8、ano-OptoelectronicD