1、n第六章第六章 薄膜科学发展概况薄膜科学发展概况n薄膜材料综述，薄膜研究发展现状。薄膜材料综述，薄膜研究发展现状。n第七章第七章 薄膜制备方法薄膜制备方法n真空蒸发镀膜真空蒸发镀膜n磁控溅射镀膜磁控溅射镀膜nCVDCVD镀膜镀膜n第八章第八章 薄膜的生长动力学过程薄膜的生长动力学过程n气体分子与固体表面相互作用的模式，表面上的成核模气体分子与固体表面相互作用的模式，表面上的成核模型，薄膜生长模式，台阶生长模式，薄膜成核与生长的型，薄膜生长模式，台阶生长模式，薄膜成核与生长的原子理论原子理论n第九章第九章 薄膜性质的测量方法薄膜性质的测量方法n薄膜光学性质：光学常数及色散关系，薄膜反射与透射，薄
2、膜光学性质：光学常数及色散关系，薄膜反射与透射，椭偏光度法椭偏光度法n薄膜的电学性质：薄膜的电学性质： 四探针、霍耳效应法、热电势法、四探针、霍耳效应法、热电势法、PPMSPPMSHave you ever?n used a personal computer? n used a CD player?n used a touching screen in an ATM?n used a pair of glasses?Have you realized that without thin film technology, there would be no modern civilizatio
3、n?pThe market has been estimated at $7.1 billion in 2004 and was projected as $13.5 billion by 2009.pit rises at average annual growth rate of 13.7%.Worldwide market of raw materials for thin film technologynSi 纯度最高纯度最高n机械性能稳定，热稳定，热导率较高机械性能稳定，热稳定，热导率较高n含量丰富含量丰富n芯片生产线芯片生产线n国内：国内： 0.25 m，8英寸，英寸， 无锡、上海
4、浦东、北无锡、上海浦东、北京京, 0.13 mn国际：国际： 0.045 m ,n 0.09(0.1) m, 22.5kGHzn 0.07 mn 摩尔定律，摩尔定律， 0.7因子因子n尺寸的缩小，集成度的提高 薄膜工艺的发展n特征尺寸0.1m 体材料，经典物理 Boltzman输运方程n 0.1m 薄膜 量子物理、量子现象、量子效应 n 0.05m 完全量子化 纳米电子器件n 10nm 分子器件 n 1nm 量子点光电子系统光电子系统 光子系统光子系统 GaAs InGaAs GaInAsP 光源（激光器）光源（激光器）+光传输（光纤）光传输（光纤）+探测器探测器 GaAs 为基为基Si e
5、: 1500 h :500 Eg :1.1eVGaAs e : 8500 Eg : 1.45GaAs MOS 器件器件 O层困难层困难 界面态界面态GaN 半导体蓝光激光器半导体蓝光激光器边缘发射激光器表面发射激光器 （几十层薄膜）19401950196019701980199020000102030 效 率 （%）年nIII-V 化合物晶体电池n 经验分析，使电池效率高的最佳半导体带隙1.4eV左右n GaAs: 1.45eV Si: 1.1eVn 1967年第一个GaAs电池 9%n 70年代 20%n 80年代（MOCVD) 25%n 90年代 叠层电池 30%n最有希望的下一代空间电池
6、n薄膜单晶材料，价格昂贵，晶粒间界电活性高，多晶薄膜电池失败；III-V 化合物n1960-1970 MBEnUTLF (Ultra-thin-layer fabrication)n Superlattice n 电子束电子束 x-ray 光刻光刻n1980-1990 MOCVDn MOMBEnALAF (Atomic layer accuracy fabrication)n doping n Controlled Strained Layers 应变超晶格应变超晶格n STMnAFMn光刻光刻 Nanon1960-1970 MBEnUTLF (Ultra-thin-layer fabrica
7、tion)n Superlattice n 电子束电子束 x-ray 光刻光刻n1980-1990 MOCVDn MOMBEnALAF (Atomic layer accuracy fabrication)n doping n Controlled Strained Layers 应变超晶格应变超晶格n STMnAFMn光刻光刻 NanoExample: A coater for tool coatingsA coater line for CDs and DVDsA coating system for hard disksA clustered coating system for ICOE 光电子ME 微电子大面积电子学
