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上海交通大学材料科学与工程学院博士课程内容介绍《薄膜材料与技术》

上海交通大学 免费考研网/2012-12-28


《薄膜材料与技术》

课程代码C050714学分/学时3.0/54开课时间
课程名称薄膜材料与技术
开课学院材料科学与工程学院
任课教师孙宝德
面向专业(null)
预修课程
课程讨论时数0 (小时)课程实验数0 (小时)
课程内容简介

薄膜材料与技术是微电子技术、信息技术、能源技术等相关技术的基础,无论是在基础研究方面还是产业化开发方面都在迅速发展并对现代社会产生巨大影响。本课程旨在使学生比较系统地掌握薄膜材料与技术的基础知识,了解该领域的发展态势及一些前沿方向。课程内容包括薄膜材料基本特性,薄膜制备技术,薄膜表征技术,薄膜模拟技术,薄膜图形化技术及薄膜应用等几大部分。

课程内容简介(英文)

Thin film materials and technique are the basis of microelectronic technology, information technology, energy technology, and other relevant technologies, develop quickly from basic research to industrialization, and exert great influence on modern society. This course aims to enable students to systematically grasp the basic knowledge of thin film materials and technique, and have a general understanding of the developing trends and some frontier directions in this field. The course covers the basic characteristics of thin film materials and their preparation techniques, characterization techniques, simulation techniques, patterning techniques, and applications.

教学大纲

《薄膜材料与技术》的教学内容分为六部分。第一章.薄膜材料基本特性1.薄膜的定义2.薄膜中的尺寸效应3.薄膜与基片4.内应力要求:理解什么是薄膜,掌握薄膜的主要尺寸效应,了解膜基系统的基本特性及附着力测量方法,了解内应力及薄膜剥离现象。第二章.薄膜制备技术1.气相沉积技术2.非气相沉积技术要求:了解两种气相沉积技术:物理气相沉积与化学气相沉积。物理气相沉积技术中重点了解真空蒸发、分子束外延、激光闪蒸、溅射与反应溅射技术,化学气相沉积技术中主要了解等离子体增强化学气相沉积与金属有机化学气相技术。非气相沉积技术要求一般性了解液相外延、固相外延、朗缪尔-布洛杰特法及化学溶液涂层法。第三章.薄膜表征技术1.薄膜结构表征2.薄膜显微组织与形貌表征3.薄膜组分表征要求:了解掠入射X射线衍射技术,了解低能电子衍射、反射高能电子衍射及椭圆偏振光谱技术的工作原理及在薄膜结构表征中的应用,了解透射电镜、扫描电镜及扫描探针显微镜在组织与形貌表征中的应用,了解二次离子质谱、俄歇电子能谱、光电子能谱在薄膜组分测定中的应用。第四章.薄膜模拟技术1.常用分子模拟技术2.薄膜生长模拟3.薄膜物性计算要求:了解分子动力学与蒙特卡罗方法的基本原理及具体实现方法、编程注意事项等。了解上述两种方法在薄膜生长、薄膜物性计算中的应用。了解表征非晶薄膜物性的径向分布函数、键角分布函数、静态结构因子的计算方法及环元统计方法。第五章.薄膜图形化技术1.常用薄膜图形化技术2.打印电子学要求:了解薄膜图形化一般方法:反应离子刻蚀、离子束刻蚀、掩模法选择性生长、播种法选择性生长。了解薄膜打印技术及打印电子学的现状与发展态势。第六章.薄膜应用举例1.半导体电子器件2.磁性器件3.压电、热释电器件4.耐磨耐蚀涂层要求:了解半导体薄膜在制作薄膜晶体管、薄膜太阳能电池等电子器件中的应用,了解磁性薄膜在制作磁阻与磁光器件中的应用,了解压电、热释电薄膜在制作换能器、红外检测与成像器件方面的应用,了解超硬薄膜涂层(金刚石、类金刚石薄膜)在耐磨耐蚀领域的应用。

课程进度计划

(无)

课程考核要求

要求在课堂学习及自学的基础上,选择一个薄膜材料与技术方向的专题进行文献调研与总结,写一份不少于3000字的专题论文并据此作一次15分钟左右的口头报告。论文与口头报告各占最终成绩的50%。

参 考 文 献
  • 1.《薄膜生长》 吴自勤、王兵 编著,科学出版社 (2000)2.《电子薄膜科学》 [美] 杜经宁等著,黄信凡 等译,科学出版社 (1997)
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