薄膜生長（第2版）

第二版前言
第一版前言
第一章 相平衡和界面相
1.1 相平衡
1.2 元素和合金的相圖
1.3 固溶體的能量
1.4 固溶體的組態(tài)熵
1.5 界面相
1.6 界面曲率半徑對(duì)壓強(qiáng)的影響
1.7 晶體表面能、界面能和黏附能
1.8 固體表面張力的測(cè)定方法
1.9 表面能對(duì)薄膜穩(wěn)定性的影響
參考文獻(xiàn)
第二章 晶體和晶體表面的對(duì)稱性
2.1 晶體的對(duì)稱性
2.1.1 晶體的平移對(duì)稱性(平移群)
2.1.2 14種布拉維點(diǎn)陣和7種晶系
2.1.3 32種點(diǎn)群
2.1.4 230種空間群
2.1.5 群的基本概念
2.2 晶體表面的對(duì)稱性
2.2.1 晶體表面的平移對(duì)稱性
2.2.2 5種二維布拉維點(diǎn)陣和4種二維晶系
2.2.3 10種二維點(diǎn)群
2.2.4 17種二維空間群
2.3 晶面間距和晶列間距公式
2.3.1 晶面間距公式
2.3.2 晶列間距公式
2.4 倒易點(diǎn)陣
2.4.1 三維倒易點(diǎn)陣
2.4.2 二維倒易點(diǎn)陣
2.4.3 倒易點(diǎn)陣矢量和晶列、晶面的關(guān)系
參考文獻(xiàn)
第三章 晶體表面原子結(jié)構(gòu)
3.1 一些晶體表面的原子結(jié)構(gòu)
3.2 表面原子的配位數(shù)
3.3 表面的臺(tái)面-臺(tái)階-扭折(TLK)結(jié)構(gòu)
3.4 鄰晶面上原子的近鄰數(shù)
3.5 晶體表面能的各向異性
3.6 臺(tái)階和臺(tái)面的粗糙化
參考文獻(xiàn)
第四章 再構(gòu)表面和吸附表面
4.1 再構(gòu)表面和吸附表面結(jié)構(gòu)的標(biāo)記
4.2 半導(dǎo)體再構(gòu)表面結(jié)構(gòu)
4.2.1 Si(111)
4.2.2 Si(001)
4.2.3 Si(110)
4.2.4 Ge(111)
4.2.5 Ge(001)
4.2.6 GeSi(111)
4.2.7 GaAs(110)
4.2.8 GaAs(001)
4.2.9 GaAs(111)
4.3 金屬再構(gòu)表面結(jié)構(gòu)
4.4 吸附表面結(jié)構(gòu)
4.4.1 物理吸附和化學(xué)吸附
4.4.2 Si吸附表面
4.4.3 Ge吸附表面
4.4.4 GaAs吸附表面
4.4.5 金屬的吸附表面
4.5 表面相變
參考文獻(xiàn)
第五章 薄膜中的晶體缺陷
5.1 密堆積金屬中的點(diǎn)缺陷
5.1.1 八面體間隙
5.1.2 四面體間隙
5.2 半導(dǎo)體中的點(diǎn)缺陷
5.2.1 四面體間隙
5.2.2 六角間隙
5.2.3 點(diǎn)缺陷的畸變組態(tài)
5.2.4 替代雜質(zhì)原子
5.3 表面點(diǎn)缺陷
5.4 位錯(cuò)和層錯(cuò)
5.4.1 面心立方金屬中的位錯(cuò)和層錯(cuò)
5.4.2 金剛石結(jié)構(gòu)中的位錯(cuò)和層錯(cuò)
5.4.3 閃鋅礦結(jié)構(gòu)中的位錯(cuò)和層錯(cuò)
5.4.4 纖鋅礦結(jié)構(gòu)中的位錯(cuò)和層錯(cuò)
5.5 孿晶界和其他面缺陷
參考文獻(xiàn)
第六章 外延薄膜中缺陷的形成過程
6.1 晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)對(duì)缺陷形成的影響
6.2 異質(zhì)外延薄膜中的應(yīng)變
6.2.1 外延薄膜的錯(cuò)配度
6.2.2 異質(zhì)外延薄膜中的應(yīng)變
6.3 外延薄膜中的錯(cuò)配位錯(cuò)
6.3.1 產(chǎn)生錯(cuò)配位錯(cuò)的驅(qū)動(dòng)力
6.3.2 錯(cuò)配位錯(cuò)的成核和增殖
6.4 島狀薄膜中的應(yīng)變和錯(cuò)配位錯(cuò)
6.5 外延薄膜中其他缺陷的產(chǎn)生
參考文獻(xiàn)
第七章 薄膜中的擴(kuò)散
7.1 擴(kuò)散的宏觀定律和微觀機(jī)制
7.2 短路擴(kuò)散
7.3 半導(dǎo)體晶體中的擴(kuò)散
7.4 短周期超晶格中的互擴(kuò)散
7.5 反應(yīng)擴(kuò)散
7.6 表面擴(kuò)散
7.6.1 表面擴(kuò)散的替代機(jī)制
7.6.2 表面擴(kuò)散系數(shù)
7.6.3 增原子落下表面臺(tái)階的勢(shì)壘
7.7 表面擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)研究方法
7.7.1 超高真空掃描隧道顯微鏡(STM)直接觀測(cè)法
7.7.2 場(chǎng)離子顯微鏡直接觀測(cè)法
7.7.3 濃度梯度法
7.7.4 表面張力引起的表面擴(kuò)散
7.8 電遷移
參考文獻(xiàn)
第八章 薄膜的成核長大熱力學(xué)
8.1 體相中均勻成核
8.2 襯底上的非均勻成核
8.3 成核的原子模型
8.4 襯底缺陷上成核
8.5 薄膜生長的三種模式
8.6 薄膜生長三種模式的俄歇電子能譜(AES)分析
參考文獻(xiàn)
第九章 薄膜的成核長大動(dòng)理學(xué)
9.1 成核長大的熱力學(xué)和動(dòng)理學(xué)
9.2 起始沉積過程的分類
9.3 成核率
9.4 臨界晶核為單個(gè)原子時(shí)的穩(wěn)定晶核密度
9.5 臨界晶核為多個(gè)原子時(shí)的穩(wěn)定晶核密度
9.6 成核長大動(dòng)理學(xué)的透射電子顯微鏡研究
9.7 合并過程和熟化過程的影響
9.8 成核長大過程的計(jì)算機(jī)模擬
9.9 厚膜的生長
參考文獻(xiàn)
第十章 金屬薄膜的生長
10.1 金屬超薄膜的成核過程
10.2 二維晶核的形貌
10.2.1 二維島的分形生長
10.2.2 二維島的枝晶狀生長
10.2.3 二維島的規(guī)則形狀生長
10.3 準(zhǔn)二維逐層生長和再現(xiàn)的逐層生長
10.4 表面活性劑對(duì)二維逐層生長的促進(jìn)作用
10.5 巨磁電阻金屬膜的生長
10.5.1 巨磁電阻多層金屬膜
10.5.2 巨磁電阻金屬顆粒膜
10.6 作為軟X射線元件的周期性多層膜的生長及其熱穩(wěn)定性
參考文獻(xiàn)
第十一章 半導(dǎo)體薄膜的生長
11.1 臺(tái)階流動(dòng)和二維成核
11.2 自組織量子線和量子點(diǎn)的形成
11.3 雙層臺(tái)階的形成
11.4 超晶格的生長和化學(xué)組分突變界面的形成
11.5 實(shí)際半導(dǎo)體薄膜的生長
11.5.1 半導(dǎo)體的一些性質(zhì)
11.5.2 SiGe薄膜的生長
11.5.3 金剛石薄膜的生長
11.5.4 SiC薄膜的生長
11.5.5 BN薄膜的生長
11.5.6 GaN薄膜的生長
11.5.7 AlN薄膜的生長
11.6 非晶態(tài)薄膜的生長
11.6.1 非晶態(tài)的分類(非金屬)
11.6.2 非晶態(tài)材料的原子結(jié)構(gòu)
11.6.3 非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)模擬
11.7 石墨烯的制備、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
11.7.1 石墨烯的發(fā)現(xiàn)獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)
11.7.2 石墨烯的制備方法
11.7.3 石墨烯獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
11.8 拓?fù)浣^緣體的制備、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
11.8.1 量子霍爾效應(yīng)與量子自旋霍爾效應(yīng)
11.8.2 拓?fù)浣^緣體的能帶結(jié)構(gòu)
11.8.3 二維拓?fù)浣^緣體
11.8.4 三維拓?fù)浣^緣體
參考文獻(xiàn)
第十二章 氧化物薄膜的生長
12.1 氧化物高溫超導(dǎo)體薄膜
12.2 氧化物磁性薄膜
12.2.1 巨磁電阻氧化物薄膜
12.2.2 磁光和磁記錄氧化物薄膜
12.3 氧化物鐵電薄膜
12.4 氧化物介質(zhì)薄膜
12.5 氧化物導(dǎo)電薄膜
參考文獻(xiàn)
第十三章 薄膜中的分形
13.1 分形的一些基礎(chǔ)知識(shí)
13.1.1 規(guī)則幾何圖形的維數(shù)
13.1.2 規(guī)則分形和它們的分維
13.1.3 隨機(jī)分形
13.1.4 隨機(jī)分形維數(shù)的測(cè)定
13.1.5 標(biāo)度不變性
13.2 多重分形
13.2.1 規(guī)則的多重分形譜
13.2.2 多重分形譜f(α)的統(tǒng)計(jì)物理計(jì)算公式
13.2.3 隨機(jī)多重分形譜f(α)的計(jì)算
13.3 薄膜中的一些分形現(xiàn)象
13.3.1 薄膜生長初期的分形
13.3.2 非晶態(tài)薄膜中的分形晶化
13.3.3 溶液薄膜中的晶體生長
13.3.4 其他薄膜中的分形生長
13.4 金屬誘導(dǎo)非晶半導(dǎo)體薄膜低溫快速晶化
參考文獻(xiàn)
第十四章 薄膜的制備方法
14.1 真空蒸發(fā)和分子束外延
14.1.1 常規(guī)的真空蒸發(fā)
14.1.2 分子束外延
14.1.3 熱壁生長
14.1.4 離子團(tuán)束生長
14.2 濺射和反應(yīng)濺射
14.2.1 濺射
14.2.2 磁控濺射
14.2.3 離子束濺射
14.3 化學(xué)氣相沉積和金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積
14.3.1 化學(xué)氣相沉積(CVD)
14.3.2 金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)
14.3.3 原子層外延
14.4 激光熔蒸
14.5 液相外延和固相外延
14.5.1 液相外延生長
14.5.2 固相外延生長
14.6 有機(jī)薄膜生長
14.6.1 朗繆爾-布洛吉特(Langmuir-Blodgett)法
14.6.2 自組裝單層膜(self-assembled monolayer)
14.7 化學(xué)溶液涂層法
參考文獻(xiàn)
第十五章 薄膜研究方法
15.1 X射線衍射方法
15.1.1 研究晶體結(jié)構(gòu)的衍射方法的物理基礎(chǔ)
15.1.2 常規(guī)X射線衍射
15.1.3 高分辨和掠入射X射線衍射
15.1.4 外延薄膜的一些高分辨X射線衍射實(shí)驗(yàn)結(jié)果
15.1.5 掠入射衍射的一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果
15.1.6 X射線吸收譜精細(xì)結(jié)構(gòu)(XAFS)
15.2 電子顯微術(shù)
15.2.1 電子衍射
15.2.2 電子顯微衍射襯度像
15.2.3 高分辨電子顯微像
15.2.4 掃描電子顯微術(shù)
15.2.5 電子全息術(shù)
15.3 表面分析方法
15.3.1 反射高能電子衍射(RHEED)
15.3.2 低能電子衍射(LEED)
15.3.3 反射電子顯微術(shù)(REM)和低能電子顯微術(shù)(LEEM)
15.3.4 氦原子散射(HAS)
15.3.5 場(chǎng)離子顯微鏡(FIM)
15.3.6 二次離子質(zhì)譜(SIMS)
15.3.7 俄歇電子能譜(AES)
15.4 光電子能譜(PES)
15.4.1 X光電子能譜(XPS)
15.4.2 紫外光電子能譜(UPS)及反向光電子能譜(IPES)
15.4.3 角分辨光電子能譜(ARPES)
15.5 掃描探針顯微術(shù)(SPM)
15.5.1 掃描隧道顯微術(shù)和譜學(xué)(STM/STS)
15.5.2 原子力顯微術(shù)(AFM)
15.5.3 其他掃描探針顯微術(shù)
15.6 離子束分析方法
15.7 光學(xué)方法
15.7.1 反射光譜和吸收光譜
15.7.2 橢偏儀法
15.7.3 傅里葉變換紅外光譜
15.7.4 拉曼光譜
15.7.5 光致發(fā)光(PL)譜和陰極射線發(fā)光(CL)譜
參考文獻(xiàn)
索引