薄膜材料PPT课件

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《金属薄膜材料》课件

溅射法：利用高能粒子轰击金属靶，使其表面原子溅射到基底上形成薄膜
化学气相沉积法：将金属化合物在气相中分解，使其在基底上形成薄膜
电化学沉积法：利用电化学反应，使金属离子在基底上沉积形成薄膜
离子注入法：将金属离子注入到基底中，使其在基底上形成薄膜
激光烧蚀法：利用激光烧蚀金属靶，使其在基底上形成薄膜
金属薄膜材料的分类
按照材料类型分类：金属薄膜、合金薄膜、复合薄膜等按照制备方法分类：真空蒸发法、溅射法、化学气相沉积法等按照应用领域分类：电子、光学、磁性、生物医学等按照厚度分类：超薄薄膜、微米级薄膜、纳米级薄膜等
金属薄膜材料的应用领域
电子行业：如集成电路、传感器、显示器等太阳能电池：作为太阳能电池的电极材料
金属薄膜材料的性能特点
物理性能
金属薄膜材料的厚度范围从几纳米到几十微米金属薄膜材料的晶格结构可以控制金属薄膜材料的表面粗糙度对性能有影响金属薄膜材料的热稳定性、导电性和导热性与基底材料有关
化学性能
稳定性：金属薄膜材料具有良好的化学稳定性，不易与周围环境中的气体、液体等发生化学反应。
溶胶-凝胶法
原理：通过化学反应将金属离子转化为金属氧化物或氢氧化物，再通过热处理或化学处理转化为金属薄膜
优点：制备过程简单，成本低，可大规模生产
缺点：薄膜厚度不均匀，表面粗糙，需要后续处理
应用：广泛应用于电子、光学、磁性等领域
其他制备方法
真空蒸发法：在真空环境下，将金属加热至蒸发温度，使其在基底上形成薄膜
企业二：日本东丽公司产品：东丽金属薄膜材料，主要用于电子、汽车、建筑等领域
产品：东丽金属薄膜材料，主要用于电子、汽车、建筑等领域
企业三：德国巴斯夫公司产品：巴斯夫金属薄膜材料，广泛应用于电子、汽车、建筑等领域

《薄膜材料》PPT课件

浆料印刷法形成的膜层——厚膜，前者膜厚多，厚～ 200微米
薄膜的真空沉积法优点
可以得到各种材料的膜层镀料气化方式很多（如电子束蒸发、溅射、气体源等），控制气氛还可以进行反应沉积
通过基板、镀料、反应气氛、沉积条件的选择，可以对界面结构、结晶状态、膜厚等进行控制，还可制取多层膜、复合膜及特殊界面结构的膜层等。由于膜层表面精细光洁，故便于通过光刻制取电路图形
特别是可直接印刷电路图形。
典型的成膜方法
电镀和化学镀成膜
是依靠电场反应，使金属从金属盐溶液中析出成膜的方法
电镀促进电场析出的还原能量由外部电源提供
化学镀需添加还原剂，利用自分解而成膜
电镀或化学镀成膜的特点可对大尺寸基板大批量成膜，与其他成膜方法相比，设备投资低需要考虑环境保护问题
为保证金属—半导体间连接为欧姆接触，要求：金属与半导体的结合部位不形成势垒对于ｎ型半导体，金属的功函数要比半导体的功函数小对于ｐ型半导体，与上述相反金属与半导体结合部的空间电荷层的宽度要尽量窄，电子直接从金属与半导体间向外迁移受到限制等
2、薄膜材料
导体薄膜材料电阻薄膜材料介质薄膜材料功能薄膜材料
2、薄膜材料导体薄膜材料
材料的种类及性质实际情形
单一种导体不可能满足上述所有要求构成电子电路往往需要多种导体膜的组合
2、薄膜材料导体薄膜材料
而且相互连接及电极中往往也不是采用单一金属，而是多种导体膜积层化，以达到上述各种要求
多层金属组合的实例
2、薄膜材料导体薄膜材料
从道理上讲，这种方法ຫໍສະໝຸດ 以在任何基板上沉积任何物质的薄膜，但一般多用于氧化物、氮化物等绝缘材料及合金材料的成膜
典型的成膜方法ＣＶＤ法

第二章薄膜的制备ppt课件

在信息显示技术中的应用
在信息存贮技术中的应用
• 第二是在集成电路等电子工业中的应用，其中，从外延薄膜的生长这一结晶学角度看也具有显著的成果。
在计算机技术中的应用
在计算机技术中的应用
• 第三是对材料科学的贡献。薄漠制备是在非平衡状态下进行，和通常的热力学平衡条件制备材料相比具有：所得材料的非平衡特征非常明显;可以制取普通相图中不存在的物质;在低温下可以制取热力学平衡状态下必须高温才能生成的物质等优点。
薄膜的主要特性
• 材料薄膜化后，呈现出的一部分主要特性：
•
几何形状效应
• 块状合成材料一般使用粉末的最小尺寸为纳米至微米，而薄膜是由尺寸为1埃左右的原子
或分子逐渐生长形成的。采用薄膜工艺可以研
制出块材工艺不能获得的物质(如超晶格材料)，
在开发新材料方面，薄膜工艺已成为重要的手
段之一。
非热力学平衡过程
无机薄膜制备工艺
• 单晶薄膜、多晶薄膜和非晶态薄膜在现代微电子工艺、半导体光电技术、太阳能电池、光纤通讯、超导技术和保护涂层等方面发挥越来越大的作用。特别是在电子工业领域里占有极其重要的地位，例如半导体集成电路、电阻器、电容器、激光器、磁带、磁头都应用薄膜。
• 薄膜制备工艺包括：薄膜制备方法的选择；基体材料的选择及表面处理；薄膜制备条件的选择；结构、性能与工艺参数的关系等。
(2)双蒸发源蒸镀——三温度法
三温度-分子束外延法主要是用于制备单晶半导体化合物薄膜。从原理上讲，就是双蒸发源蒸镀法。但也有区别，在制备薄膜时，必须同时控制基片和两个蒸发源的温度，所以也称三温度法。
三温度法是制备化合物半导体的一种基本方法，它实际上是在V族元素气氛中蒸镀Ⅲ族元素，从这个意义上讲非常类似于反应蒸镀。图示就是典型的三温度法制备 GaAs单晶薄膜原理。

薄膜材料的组织结构教学课件

结构对其光学性能具有显著影响。
详细描述
高分子薄膜的光学性能主要取决于其分子结构和聚集态结构。高分子薄膜中的分子排列方式会影响光的吸收、反射和透射等行为。此外，高分子薄膜的结晶度、取向和相分离等聚集态结构也会影响其光学性能。因此，通过控制高分子薄膜的组织结构，可以调节其光学性能，如透明度、反射率和颜色等。
VS
复合相
复合相是指由两种或多种材料组成的一种新的相。在薄膜材料中，复合相的形成可以改善单一材料的性能，实现优异的综合性能。通过制备具有复合相的薄膜材料，可以满足各种不同的应用需求，如高强度、高硬度、耐腐蚀等。
亚稳相与稳定相
亚稳相
亚稳相是指一种不稳定的相，其结构或成分与稳定相有所不同。在薄膜材料的制备过程中，亚稳相的形成是常见的现象。亚稳相的存在可能会导致薄膜材料的性能不稳定，但有时也可以通过控制亚稳相的形成来优化薄膜材料的性能。
利用溶质的扩散和反应，在单晶基底上生长单晶薄膜的方法。
溶胶-凝胶法
通过将前驱物溶液与适当的溶剂混合，形成溶胶，然后经过凝胶化、干燥、热处理等过程，制备出氧化物、氮化物等无机薄膜的方法。
07
薄膜材料的性能测试与表征
光学性能测试
总结词
了解薄膜材料的光学性能是评估其质量的重要指标。
反射光谱分析
THANKS
感谢观看
稳定性
稳定性是指薄膜材料在各种环境条件下保持其结构和性能的能力。包括温度、湿度、化学环境等对薄膜材料稳定性的影响。提高稳定性是保证薄膜材料长期可靠性的重要因素。
表面与界面结构对性能的影响
力学性能
表面与界面结构对薄膜材料的力学性能有显著影响。良好的表面与界面结构可以提高薄膜材料的

《材料物理薄膜物理》课件

《材料物理薄膜物理》 ppt课件
CONTENTS 目录
• 材料物理与薄膜物理概述 • 材料的基本性质 • 薄膜的制备与生长机制 • 薄膜的物理性能与应用 • 材料与薄膜物理与薄膜物理概述
材料物理的定义与重要性
定义
材料物理是一门研究材料结构、性能和应用的科学，主要关注材料的基本组成、微观结构和宏观性质之间的关系。
CHAPTER 03
薄膜的制备与生长机制
薄膜的制备方法
01
02
03
物理气相沉积法
利用物理过程将材料蒸发或溅射到基底上形成薄膜，包括真空蒸发、溅射和离子束沉积等。
化学气相沉积法
通过化学反应将气体转化为固态薄膜，包括热化学气相沉积和等离子体增强化学气相沉积等。
液相外延法
在单晶基底上通过控制温度和成分，使溶质从溶液中析出，形成单晶薄膜。
介电性能
薄膜的介电常数和介质损耗是其电学性能的重要参数，影响其在电子和微波器件中的应用。
薄膜的磁学性能
磁导率与磁损耗
磁性薄膜的磁导率和磁损耗特性决定了其在磁记录、磁传感器等领域的应用。
磁各向异性
不同方向的磁化行为，影响磁性薄膜的磁学性能和应用。
薄膜的应用领域
光学仪器制造
高反射、高透过的光学薄膜广泛应用于各种光学仪器制造。
材料在循环应力作用下抵抗断裂的能力，与其使用寿命密切相关。
材料的热学性质
热容与热导率
描述材料在温度变化时吸收或释放热量的能力，以及热量在材料内部的传导速度。
热稳定性
材料在温度变化时保持其物理和化学性质稳定的能力。
热膨胀
材料在温度升高时体积增大的现象。
热辐射
材料发射或吸收电磁辐射的能力，与温度和波长有关。

《薄膜材料简介》课件

随着科技的发展，薄膜材料的性能要求越来越高，高效能化成为薄膜材料的重要发展趋势。
环保化
随着环保意识的提高，环保型薄膜材料的需求越来越大，薄膜材料的环保化成为未来的重要发展方向。
智能化
随着智能化技术的不断发展，智能化薄膜材料的应用越来越广泛，成为薄膜材料的重要发展方向。
面临的挑战
技术创新
溅射沉积
利用高能离子轰击靶材，使靶材原子或分子被溅射出来，并在基材表面凝结形成薄膜。
离子镀
利用电场将气体离子加速到基材表面，通过离子轰击将靶材原子或分子沉积在基材表面形成薄膜。
化学气相沉积法
01
常温化学气相沉积
在常温下，将反应气体通过热解、化学反应等过程在基材表面形成薄膜。
02
热化学气相沉积
将反应气体加热至较高温度，使其发生热解或化学反应，在基材表面形成薄膜。
03
等离子体增强化学气相沉积
利用等离子体激发反应气体，使其发生化学反应并在基材表面形成薄膜。
溶胶-凝胶法
溶液制备
将原料溶解在溶剂中，制备成均一的溶液。
凝胶化
将溶胶进行热处理或引发剂引发，使其形成凝胶。
溶胶制备
将溶液进行水解、聚合等反应，形成溶胶。
电学特性
薄膜材料具有导电、绝缘、半导电等特性，使其在电子器件、传感器和能源存储等领域有广泛应用。
用途
光学仪器制造
太阳能电池
利用薄膜材料的高透光性和低反射性，制造各种光学仪器，如相机镜头、望远镜和显微镜等。
通过在太阳能电池表面镀制特定光谱选择吸收的薄膜材料，提高光电转换效率。
显示面板制造
柔性电子产品
能量转换膜
用于燃料电池、太阳能电池和锂电池等。

薄膜材料介绍课件

组织工程
薄膜材料可作为组织工程的支架材料，用于再生医学领域。
其他领域
包装行业
薄膜材料在包装行业中广泛应用，如食品包装、药品包装等。
装饰行业
薄膜材料可用于制造各种装饰品，如玻璃贴膜、汽车贴膜等。
信息存储
薄膜材料可用于高密度信息存储，如光盘和磁记录介质。
05
薄膜材料的发展趋势与挑战
新材料开发
分类
根据材料类型，薄膜材料可以分为金属薄膜、绝缘体薄膜、半导体薄膜、聚合物薄膜等。
根据制备方法，薄膜材料可以分为物理气相沉积薄膜、化学气相沉积薄膜、溶胶-凝胶法薄膜等。
根据应用领域，薄膜材料可以分为光学薄膜、电子薄膜、生物薄膜、能源薄膜等。
通常具有较高的透明度，允许光线透过，适用于各种光学应用。
薄膜材料介绍课件
contents
目录
• 薄膜材料的定义与分类 • 薄膜材料的特性与性能 • 薄膜材料的制备方法 • 薄膜材料的应用领域 • 薄膜材料的发展趋势与挑战
01
薄膜材料的定义与分类
定义
01
薄膜材料是指厚度在微米至纳米范围内的薄层材料，通常由一种或多种材料组成。
02
薄膜材料可以具有各种不同的性质，如光学、电学、磁学、力学等，这使得它们在许多领域都有广泛的应用。
能源领域
太阳能电池
薄膜太阳能电池是一种新型的太阳能电池，其特点是薄、轻、可弯曲。
燃料电池
薄膜材料可用于制造燃料电池的电极和隔膜。
储能电池
薄膜材料在储能电池领域也具有广泛应用，如锂离子电池的电极材料。
生物医学领域
生物传感器
薄膜材料可用于制造生物传感器，用于检测生物分子和细胞。

《薄膜材料与技术》课件

Part One
单击添加章节标题
Part Two
薄膜材料的种类
金属薄膜
铝薄膜：广泛应用于包装、
电子等领域
铜薄膜：常用于电子电路、太阳能电池等
领域
镍薄膜：常用于电子电路、
电池等领域
钛薄膜：常用于航空航天、生物医学等领
域
塑料薄膜
聚乙烯薄膜：广泛应用于食品包装、药品包装等领域聚丙烯薄膜：具有较好的耐热性和耐化学性，常用于包装和印刷聚氯乙烯薄膜：具有良好的耐候性和耐化学性，常用于建筑和工业领域聚酯薄膜：具有良好的耐热性和耐化学性，常用于包装和印刷
面的研究
研究目标：开发具有优异性能的新型薄膜材料
研究意义：推动薄膜技术的发展，提高薄膜材料的性能
和应用范围
薄膜材料在新能源领域的应用研究
储能电池：薄膜材料作为储能电池的电极，提高能量存储密度
燃料电池：薄膜材料作为燃料电池的电极，提高电化学反应效率
太阳能电池：薄膜材料作为太阳能电池的基底，提高光电转换效率
超级电容器：薄膜材料作为超级电容器的电极，提高能
量存储和释放速度
热电材料：薄膜材料作为热电材料的基底，提高热电转
换效率
光热材料：薄膜材料作为光热材料的基底，提高光热转
换效率
薄膜材料在其他领域的应用研究
电子领域：薄膜材料在电子设备中的广泛应用，如薄膜太阳能电池、薄膜显示器等
光学领域：薄膜材料在光学器件中的应用，如薄膜光学镜片、薄膜光学传感器等生物医学领域：薄膜材料在生物医学领域的应用，如薄膜生物传感器、薄膜药物载体等环境领域：薄膜材料在环境领域的应用，如薄膜空气净化器、薄膜水处理设备等
力学特性
弹性模量：薄膜材料的弹性模量通常较小，易于弯曲和变形

《硅薄膜材料》课件

光学器件
04
CHAPTER
硅薄膜材料的研究进展
化学气相沉积（Leabharlann VD）利用化学反应在基底上生成硅薄膜，具有高沉积速率和良好的均匀性。
硅薄膜材料在集成电路、微电子器件等领域具有广泛应用，如晶体管、二极管等。
微电子器件
硅薄膜材料在太阳能电池、燃料电池等领域具有潜在应用价值，如硅基太阳能电池等。
新能源领域
01
物理传感器
硅薄膜材料可以用于制造各种物理传感器，如压力传感器、温度传感器和加速度传感器等。
生物传感器
通过在硅薄膜材料上制备生物敏感膜，可以制造出生物传感器，用于检测生物分子、细胞和微生物等。
VS
硅薄膜材料具有优异的光学性能，可以用于制造光学器件，如反射镜、光波导和光栅等。
化学传感器
硅薄膜材料还可以用于制造化学传感器，用于检测气体和液体中的化学物质。
分类
硅薄膜材料具有高纯度、低电阻率、高稳定性、高耐温性等特点，能够满足各种不同的应用需求。
硅薄膜材料广泛应用于微电子、光电子、传感器、太阳能电池等领域，作为导电层、介质层、反射层、保护层等。
用途
特性
将硅片置于高温氧化环境中，通过氧化反应在表面形成一层二氧化硅薄膜。
热氧化法
利用化学反应在衬底上生成硅薄膜，常用的反应气体为硅烷、氯硅烷等。
硅薄膜材料在传感器和生物医学领域的应用需要加强研究，以拓展其应用范围和提高性能，为人类社会的发展做出更大的贡献。
THANKS
感谢您的观看。
化学气相沉积法
通过物理方法将硅源气体电离、激活或蒸发，然后在衬底上沉积成膜。
物理气相沉积法
02
CHAPTER
硅薄膜材料的物理性质
硅薄膜的晶体结构包括单晶硅薄膜和多晶硅薄膜。单晶硅薄膜具有长程有序的晶体结构，而多晶硅薄膜则由许多取向不同的晶粒组成。

薄膜基础知识行业培训材料PPT课件

16
涂PVDC（2um厚)后透过性数据对比
材料
膜厚,um 透氧量,ml/m2.24h
BOPP
18
K-OPP
20
K-OPP(二面） 22
OPA
15
K－OPA
17
PETP
12
K－PETP
14
2300 225 25 40 16 77 17
透湿量,g/m2.24h(65%R.H)
7 5 4 240 12 20 12
图3
27
镀铝层厚度与透湿度关系
透湿率,g/cm2.24h
15 12
9 6 3 0
0
PET12 um OPP25 um LDPE25 um
20
40
60
80
镀铝层厚度.nm
图4
28
常用于热封层的材料
• LDPE • CPP • PX
29
常用于热封层的材料
➢ LDPE薄膜的特点：
• 是薄膜中价格最便宜的 • LDPE薄膜软化温度为80 -90 ℃，熔点为110-
薄膜知识
➢软包装薄膜的要求
• 卫生性：无毒、无臭、无味 • 保护性：扩张强度、冲击强度、阻隔性、
耐热耐寒性 • 加要工性：易成型、热封、开口性好、抗
静电好 • 简便性：易计数、搬运、处理 • 商品性：可印刷美观，便于展销 • 经济性：价格合理
1
薄膜知识
➢ 各种膜的分类 • 流延膜（cast film) • 吹胀膜（inflation film)
12常用于印刷层的材料共挤boppmb400matoppmb400是bopp的双面都挤了一层pepp的共聚物使之双面都具有热封性matopp是在bopp上挤pe或pp的共聚物时通过雾化效果而使之具有一种特殊观感的bopp带涂层的bopp即在bopp膜涂布上pvdc或cn等材料使之具有热封性同时提高其印刷适性和阻隔性进化心理学综合了进化生物学的各种理论和当代心理学的研究法则主张用进化论的视野来看待和研究人格问题为人格心理学核心概念的建构提供了一个系统的框架

塑料薄膜PPT精品课件

产速度快；薄膜厚薄均匀，质量好；设备庞大、生产流程长，一次投资较高；薄膜宽度受限，一般在2.5米以下。
（3）适用范围： PVC、PE、PP、ABS等塑料薄膜和片材。
二. 塑料薄膜的成型方法
5. 流延法：
5. 流延法（流延铸塑）
将热塑性或热固性树脂配成一定粘度的溶液，然后以一定的速度流布在连续的支持体（钢带或辊筒）上，通过加热去除溶剂、固化后从载体上剥离下来即制得流延薄膜。
2. PP薄膜：
（2）双向拉伸PP薄膜（BOPP）：
b. 用途：
❖ 在食品、药品、香烟、纺织品等包装中代替玻璃纸，价低；回弹性大，不可做糖果的扭结包装。 ❖ 复合薄膜基材。 ❖ 热收缩膜，强度高，广泛用于食品、百货等物品的热收缩包装。
BOPP 封箱带
BOPP 热封膜
三. 主要塑料薄膜的性能及应用
二. 塑料薄膜的成型方法
3. 拉伸法：
POF热收缩膜
热收缩膜
二. 塑料薄膜的成型方法
3. 拉伸法：
热风循环型PE热收缩包装机
二. 塑料薄膜的成型方法
3. 拉伸法：
单向拉伸PE薄膜（拉伸膜、收缩膜、保鲜膜）生产系统
二. 塑料薄膜的成型方法
3. 拉伸法：
• 逐次拉伸示意图：
二. 塑料薄膜的成型方法
（3）适用品种： PP、P型方法
3. 拉伸法：
➢ 分类：
拉伸薄膜
双向拉伸
单向拉伸
平膜法
泡管法
二. 塑料薄膜的成型方法
3. 拉伸法：（1）双向拉伸平膜法： ➢ 同时拉伸法（一步法） ➢ 逐次拉伸法（两步法）
热收缩膜
二. 塑料薄膜的成型方法
3. 拉伸法：

聚丙烯(PP)薄膜PPT课件

.
16
3.4 BOPP消光膜
• 复合在包材表面，消除反光：
--- 印刷图案逼真 --- 具有立体感 --- 具有奢华感 --- 质感近似纸张，手感舒适
高档包装产品
.
17
3.4 BOPP消光膜
• 对比通用BOPP特点：
--- 消光表层起遮光作用，表面光泽度降低 --- 必要时消光层可有热封性 --- 消光表层爽滑性好，表层具防黏性 --- 拉伸强度比通用膜略低
.
10
3.3 CPP 薄膜
挤出复合级 • 作为基材在挤出复合机上进行复合
OPP/PE/CPP PET/PE/CPP
.
11
3.3 CPP 薄膜
市场产品及性质：
1. 乳白CPP薄膜：三层共挤 2. 防雾包装薄膜(CCP-W)：三层共挤
3. BOPP/PET/CCP-W，食品包装
4. 3. 液体包装薄膜(CCP-Y)：三层共挤
• 杨氏模量的大小标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变。
.
9
塑料薄膜指标定义
• 热封性：是指塑料在加热到熔融状态后，它同本身或别的种类的塑料所具有的热粘合性能。
• 热封强度: 热粘接力的大小即为热封的强度,是热封样条在热封强度检测时的最大值.
• 常用热封强度来表代封口性能，表明了封口所能承受内容物的重量.
• 热封强度高
• 可进行凹版印刷
.
25
3.5 BOPP珠光膜
• 珠光膜复合膜缺点：
• 不适合高温蒸煮(?) • 不适合保障重型内容物(?)
.
26
3.5 BOPP珠光膜
• 普通型珠光薄膜：
• 雪糕、糖果、香皂、洗衣粉等

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5
薄膜的制备技术
气相沉积法
薄
膜
的
本课程所要介绍的
制
制膜方法
备
技
术
溶液镀膜法
6
气相沉积法
气
物理气相沉积法 (PVD)
相
沉
积
法
化学气相沉积法 (CVD)
真空蒸发镀膜法溅射镀膜法分子束外延镀膜法激光蒸发镀膜法离子镀膜法离子束辅助沉积
APCVD LPCVD PECVD L-CVD
共有化电子的运动状态 —— 假定原子实处在其平衡位置，把原子实偏离平衡位置的影响看成微扰。
10
本科程的研究对象
在固体表面（基片或衬底）上镀一层与基材不同的薄膜材料。
利用固体本身生成与基体不同的材料。
基片上的固态薄膜
11
薄膜（thin film）
薄膜这个词是随着科学和技术的发展而自然出现的，有时与类似的词汇“涂层” （coating）、“层”（layer）、“箔”（foil）等有相同的意义，但有时又有些差别。
相界：固体材料中成分、结构不同的两相之间的界面。
14
薄膜的结构特征
从基本理论上看，把块状固体理论的结论硬往薄膜上套用，是不全面的。
薄膜结构中的原子排列都存在一定的无序性和一定的缺陷态。
而块状固体理论是以原子周期排列为基本依据，电子在晶体内的运动服从布洛赫定理，电子迁移率很大。
薄膜与块体一样，可以是单晶、多晶、微晶、纳米晶、多层膜、超晶格膜等。
也可以是均相的或非均相的，对称的或非对称的，中性的或荷电的。
9
超晶格材料
超晶格（superlattice），或称为：超点阵；超结构（superstructure）。指固溶体发生有序化转变后不同种原子在晶格中呈有秩序排列的晶体结构。
1
本课程的参考书
蔡珣，石玉龙，周建.现代薄膜材料与技术.上海：华东理工大学出版社，2007。
陈光华，等.新型电子薄膜材料.北京：化学工业出版社，2002。
唐伟忠.薄膜材料制备原理、技术及应用.北京：冶金工业出版社，2003。
郑伟涛，等.薄膜材料与薄膜技术. 北京：化学工业出版社，2004。
但在薄膜材料中，由于无序性和薄膜缺陷态的存在，电子在晶体中将受到晶格原子的散射，迁移率变小（除部分近单晶薄膜外），将使薄膜材料的电学、光学、力学等性能受到很大影响。
15
布洛赫定理——能带理论
能带理论是单电子近似的理论 —— 把每个电子的运动看成是独立的在一个等效势场中的运动。
能带理论的出发点 —— 固体中的电子不再束缚于个别的原子，而是在整个固体内运动 ___ 共有化电子。
1970年，美国IBM实验室的江崎和朱兆祥提出了超晶格的概念。他们设想如果用两种晶格匹配很好的半导体材料交替地生长周期性结构，每层材料的厚度在100nm以下，如图所示，则电子沿生长方向的运动将会产生振荡，可用于制造微波器件。他们的这个设想两年以后在一种分子束外延设备上得以实现。
超晶格材料：两种不同组元以几个纳米到几十个纳米的薄层交替生长并保持严格周期性的多层膜，事实上就是特定形式的层状精细复合材料。7Fra bibliotek溶液镀膜法
电沉积法
溶
液
阳极氧化法
镀
膜
溶胶-凝胶法
法
LB膜的制备
8
薄膜材料的合成：可用各种单质元素及无机化合物或有机材料来制作膜，也可用固体、液体或气体物质来合成薄膜。
薄膜是不同于通常的气态、液态、固态和等离子体态的一种新的凝聚态物质，可为气相、液相和固相或是它们的组合。
《薄膜材料》课程简介
课程号-课序号：03042801-0 英文名称：Thin film materials 学时与学分：32学时，2学分课程简介：
第一章绪论第二章真空技术基础第三章薄膜制备的物理方法第四章薄膜制备的化学方法第五章薄膜的生长过程和薄膜结构第六章薄膜材料的表征方法
中国期刊全文数据库或维普科技期刊全文数据库，外文期刊（关键词：薄膜，thin films）。
2
考试方式
平时听课和课堂提问10分。自选一个新型薄膜材料的题目，写一篇
5000字左右的综述性论文，需参考5~7篇文献（至少有3篇外文文献），最后报告每人10分钟，讨论5分钟（口头报告10分，书面论文10分) 。期末考试笔试70分。
薄膜是指尺度在某个一维方向远远小于其他二维方向，厚度可从纳米级到微米级的材料。
常常用厚度对薄膜加以描述。通常把膜层无基片而能独立成形的厚度作为薄膜厚度的一个大致的标准，规定其厚度约在1m左右。
有时把厚度为几十微米的膜层也称为薄膜。
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从表面科学的角度来说，薄膜物理研究的范围通常是涉及材料表面几个至几十个原子层，在这个范围内的原子和电子结构与块体内部有较大差别。
薄膜的制备，绝不是将块体材料（如金属）压薄而成的，而是通过特殊方法（物理气相沉积PVD、化学气相沉积CVD）制备的。
在真空薄膜沉积过程中，可以看成是原子量级的铸造工艺，它是将单个原子一个一个地凝结在衬底表面上（成核、生长）形成薄膜。
薄膜的原子结构类似于它的块状形式，但也发生了很大变化，不仅存在多晶、表面、界面结构缺陷态及结构的无序性，而且还有薄膜同衬底的粘附性等问题。
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第一章绪论
§1.1 薄膜的定义及特性 §1.2 薄膜材料研究现状及其应用
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§1.1 薄膜的定义及特性
薄膜的历史，要追溯到一千多年以前。近30年来，真正作为一门新型的薄膜科
学与技术。目前，薄膜材料已是材料学领域中的一
个重要分支，它涉及物理、化学、电子学、冶金学等学科，在国防、通讯、航空、航天、电子工业、光学工业等方面有着特殊的应用，逐步形成了一门独特的学科“薄膜学”。
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几个概念
相：系统中具有同一凝聚状态，同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。
界面：在一定温度和压力条件下，两个不同相之间的交界面。如固-固、固-液、固-气界面。
表面：固体材料与气体或液体间的分界面，它具有与固体内部不同的独特的物理和化学特性。
晶界：多晶材料中，成分、结构相同而取向不同的晶粒之间的界面。