课程大纲

课程大纲

薄膜物理

课程编码:080502M05001H 英文名称:Thin Film Physics 课时:40 学分:2.00 课程属性:专业普及课 主讲教师:刘丰珍

教学目的要求
材料学专业硕士研究生的专业普及课,主要内容为薄膜材料的制备方法、薄膜科学物理基础、不同薄膜生长模式下的热力学、动力学和相变等过程。通过本课程的学习,希望学生能够掌握主要的薄膜制备方法、薄膜成核及形成动力学和相变过程中的基本问题。该课程的主要目的是为学生将来从事薄膜材料制备、薄膜生长动力学研究等相关科研工作打下基础。

预修课程
热力学统计物理、固体物理

大纲内容
第一章 薄膜制备方法简述 6学时
第1节 薄膜科学发展概况
第2节 薄膜制备工艺简述
第二章 薄膜科学技术的物理基础 7学时
第1节 表面表征
第2节 表面能
第3节 薄膜中的扩散
第三章 表面生长热力学和动力学过程 8学时
第1节 气体分子与固体表面相互作用的一般模式
第2节 成核长大的热力学过程
第3节 薄膜生长模式
第4节 薄膜成核与生长的原子理论(动力学过程)
第5节 非平衡下的生长表面
第四章 异质外延与薄膜中的应力 8学时
第1节 异质外延和应力起源
第2节 薄膜中的应力和应变的基本关系
第3节 扩散蠕变弛豫
第4节 异质外延中应变能及其稳定性
第5节 失配位错的弹性能
第6节 临界厚度
第7节 应变测量
第8节 应变超晶格
第五章 非晶薄膜 3学时
第1节 非晶薄膜的亚稳态
第2节 非晶薄膜的晶化
第3节 固相外延
第六章 薄膜化合物形成中的动力学过程 7学时
第1节 固溶体中的互扩散
第2节 形成金属化合物的互扩散
第3节 有界面反应层状化合物的生长
第4节 薄膜中的相结构

参考书
1、 薄膜生长 叶朝辉 2001年 科学出版社

课程教师信息
刘丰珍,中国科学院大学教授,博士生导师。研究领域为光电子薄膜材料、器件与物理,目前主要从事新型光伏材料与器件的研究。教授课程为《半导体器件物理》和《薄膜物理》。