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薄膜物理与技术
第15次开课
开课时间: 2025年03月06日 ~ 2025年06月30日
学时安排: 2-4小时每周
进行至第7周,共17周 已有 186 人参加
立即参加
课程详情
课程评价(52)
spContent=随着现代科技的飞速发展和电子元器件、平板显示、集成电路、信息存储、微机电系统、物联网探测与感知、绿色能源等领域的不断创新,广泛而深入地影响了每个人的生活。而这些都离不开薄膜技术的支撑。掌握薄膜制备技术,理解薄膜生长的物理机制,已经成为高新技术人才知识体系中不可或缺的重要组成部分。
随着现代科技的飞速发展和电子元器件、平板显示、集成电路、信息存储、微机电系统、物联网探测与感知、绿色能源等领域的不断创新,广泛而深入地影响了每个人的生活。而这些都离不开薄膜技术的支撑。掌握薄膜制备技术,理解薄膜生长的物理机制,已经成为高新技术人才知识体系中不可或缺的重要组成部分。
—— 课程团队
课程概述

薄膜凭借其微小的体积和优异的性能,在电子信息、能源环境、机械化工、航空航天、制造加工、生物医学等国民经济主要行业和领域中发挥着越来越重要的作用。本课程面向所有理工科高年级本科生以及研究生,课程内容包括真空技术简介、物理气相沉积、化学气相沉积、化学溶液法、薄膜的生长及结构、薄膜性能测试和结构表征。该课程旨在引导学生了解电子薄膜技术的发展概况,理解真空技术的相关知识,掌握薄膜制备的技术体系及典型技术。从而能够在薄膜制备过程中,了解薄膜工艺、结构与性能的关联机制,初步掌握薄膜物理与制备技术,为进一步开展薄膜材料的性能优化及应用研究奠定基础。

授课目标

通过课程学习,了解电子薄膜技术的发展概况,真空技术的相关知识和薄膜制备的技术体系,掌握典型的薄膜制备技术方法,能够在薄膜沉积中考虑到各种技术参数对薄膜附着力、厚度均匀性、结构、缺陷的影响,并了解薄膜结构及性能的表征方法。

课程大纲
绪论
课时目标:了解薄膜的基本概念、制备方法和主要应用。
1.1 薄膜的定义
1.2 薄膜的制备方法及应用
真空
课时目标:理解真空的概念和基本物理特性。掌握真空获得和测量的方法。
2.1 真空
2.2 稀薄气体的基本性质
2.3 真空的获得
2.4 真空的测量
蒸发
课时目标:理解点蒸发源和小平面蒸发源的膜厚分布特征。解真空蒸发镀膜的原理及基本过程,掌握饱和蒸汽压、蒸发速度、薄膜纯度以及合金蒸发的成分变化情况
3.1 蒸发的基本概念
3.2 蒸发的膜厚分布
3.3 蒸发方法简介
溅射
课时目标:掌握溅射的基本概念和物理机制,理解溅射的作用及用途,辉光放电的原理及其空间分布特性,溅射率的影响因素,了解磁控溅射、射频溅射的原理和特点。
4.1 溅射与等离子体
4.2 溅射特性
4.3 溅射过程
4.4 射频溅射与磁控溅射
化学气相沉积
课时目标:掌握化学气相沉积法(CVD)的基本原理、过程、特点及化学气相沉积法制备薄膜的装置和类型。
5.1 CVD的化学反应类型
5.2 CVD的反应法则
5.3 CVD装置及类型
溶液镀膜法
课时目标:掌握溶胶-凝胶法、LB膜的概念、制备原理及特点。 理解化学镀、阳极氧化、电镀法的原理。
6.1 溶胶凝胶法和LB膜
6.2 阳极氧化、电镀、化学镀
薄膜的生长及结构
课时目标:掌握薄膜生长的基本过程及成核理论。掌握薄膜生长模式和连续薄膜形成机制。了解不同结晶类型薄膜的XRD谱线和电子衍射花样,理解薄膜外延生长、晶格失配度及应力等概念。
7.1 薄膜的生长过程
7.2 薄膜成核理论
7.3 连续薄膜的形成、薄膜结构及缺陷
薄膜的表征方法
课时目标:理解薄膜分析方法的基本原理。掌握薄膜厚度、成分、结构等的分析方法。
8.1 薄膜厚度测试
8.2 薄膜形貌及结构表征
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预备知识

《固体物理》

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

1. 唐伟忠.《薄膜材料制备原理、技术及应用》第二版,冶金工业出版社,2003年1月

2. 田民波 .《薄膜技术与薄膜材料》,清华大学出版社,2006年8月

3. M. Ohring.《Material Science of Thin Films-Deposition & Structure》,世界图书出版公司影印版,2006年

电子科技大学
3 位授课老师
赵晓辉

赵晓辉

研究员

陶伯万

陶伯万

教授

赵强

赵强

副教授

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