现代物理基础丛书 薄膜生长 第2版
作者：吴自勤，王兵，孙霞 著
出版时间：2013年版
丛编项： 现代物理基础丛书
内容简介
《现代物理基础丛书54：薄膜生长（第2版）》集中介绍了薄膜科学中的关键部分——薄膜生长。全书由五个方面15章的内容组成：第一至四章主要从薄膜的角度介绍相平衡和晶体表面原子结构的基础知识。第五至七章主要介绍薄膜中的缺陷和扩散。第八、九章主要介绍薄膜生长的三种模式和成核长大动理学。第十至十三章主要介绍金属薄膜、半导体薄膜、氧化物薄膜的生长和生长中出现的分形现象。第十四、十五章介绍薄膜制备和研究的各种方法。《现代物理基础丛书54：薄膜生长（第2版）》不仅系统地介绍了有关薄膜生长的固体物理学知识，而且介绍了薄膜生长的前沿进展和薄膜检测的各种先进方法。《现代物理基础丛书54：薄膜生长（第2版）》可作为固体物理、材料科学专业的研究生教学用书，也可供从事薄膜研制和生产的科技人员参考。
目录
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 元素和合金的相图
1.3 固溶体的能量
1.4 固溶体的组态熵
1.5 界面相
1.6 界面曲率半径对压强的影响
1.7 晶体表面能、界面能和黏附能
1.8 固体表面张力的测定方法
1.9 表面能对薄膜稳定性的影响
参考文献
第二章 晶体和晶体表面的对称性
2.1 晶体的对称性
2.1.1 晶体的平移对称性(平移群)
2.1.2 14种布拉维点阵和7种晶系
2.1.3 32种点群
2.1.4 230种空间群
2.1.5 群的基本概念
2.2 晶体表面的对称性
2.2.1 晶体表面的平移对称性
2.2.2 5种二维布拉维点阵和4种二维晶系
2.2.3 10种二维点群
2.2.4 17种二维空间群
2.3 晶面间距和晶列间距公式
2.3.1 晶面间距公式
2.3.2 晶列间距公式
2.4 倒易点阵
2.4.1 三维倒易点阵
2.4.2 二维倒易点阵
2.4.3 倒易点阵矢量和晶列、晶面的关系
参考文献
第三章 晶体表面原子结构
3.1 一些晶体表面的原子结构
3.2 表面原子的配位数
3.3 表面的台面-台阶-扭折(TLK)结构
3.4 邻晶面上原子的近邻数
3.5 晶体表面能的各向异性
3.6 台阶和台面的粗糙化
参考文献
第四章 再构表面和吸附表面
4.1 再构表面和吸附表面结构的标记
4.2 半导体再构表面结构
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 金属再构表面结构
4.4 吸附表面结构
4.4.1 物理吸附和化学吸附
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 金属的吸附表面
4.5 表面相变
参考文献
第五章 薄膜中的晶体缺陷
5.1 密堆积金属中的点缺陷
5.1.1 八面体间隙
5.1.2 四面体间隙
5.2 半导体中的点缺陷
5.2.1 四面体间隙
5.2.2 六角间隙
5.2.3 点缺陷的畸变组态
5.2.4 替代杂质原子
5.3 表面点缺陷
5.4 位错和层错
5.4.1 面心立方金属中的位错和层错
5.4.2 金刚石结构中的位错和层错
5.4.3 闪锌矿结构中的位错和层错
5.4.4 纤锌矿结构中的位错和层错
5.5 孪晶界和其他面缺陷
参考文献
第六章 外延薄膜中缺陷的形成过程
6.1 晶格常数和热膨胀系数对缺陷形成的影响
6.2 异质外延薄膜中的应变
6.2.1 外延薄膜的错配度
6.2.2 异质外延薄膜中的应变
6.3 外延薄膜中的错配位错
6.3.1 产生错配位错的驱动力
6.3.2 错配位错的成核和增殖
6.4 岛状薄膜中的应变和错配位错
6.5 外延薄膜中其他缺陷的产生
参考文献
第七章 薄膜中的扩散
7.1 扩散的宏观定律和微观机制
7.2 短路扩散
7.3 半导体晶体中的扩散
7.4 短周期超晶格中的互扩散
7.5 反应扩散
7.6 表面扩散
7.6.1 表面扩散的替代机制
7.6.2 表面扩散系数
7.6.3 增原子落下表面台阶的势垒
7.7 表面扩散的实验研究方法
7.7.1 超高真空扫描隧道显微镜(STM)直接观测法
7.7.2 场离子显微镜直接观测法
7.7.3 浓度梯度法
7.7.4 表面张力引起的表面扩散
7.8 电迁移
参考文献
第八章 薄膜的成核长大热力学
8.1 体相中均匀成核
8.2 衬底上的非均匀成核
8.3 成核的原子模型
8.4 衬底缺陷上成核
8.5 薄膜生长的三种模式
8.6 薄膜生长三种模式的俄歇电子能谱(AES)分析
参考文献
第九章 薄膜的成核长大动理学
9.1 成核长大的热力学和动理学
9.2 起始沉积过程的分类
9.3 成核率
9.4 临界晶核为单个原子时的稳定晶核密度
9.5 临界晶核为多个原子时的稳定晶核密度
9.6 成核长大动理学的透射电子显微镜研究
9.7 合并过程和熟化过程的影响
9.8 成核长大过程的计算机模拟
9.9 厚膜的生长
参考文献
第十章 金属薄膜的生长
10.1 金属超薄膜的成核过程
10.2 二维晶核的形貌
10.2.1 二维岛的分形生长
10.2.2 二维岛的枝晶状生长
10.2.3 二维岛的规则形状生长
10.3 准二维逐层生长和再现的逐层生长
10.4 表面活性剂对二维逐层生长的促进作用
10.5 巨磁电阻金属膜的生长
10.5.1 巨磁电阻多层金属膜
10.5.2 巨磁电阻金属颗粒膜
10.6 作为软X射线元件的周期性多层膜的生长及其热稳定性
参考文献
第十一章 半导体薄膜的生长
11.1 台阶流动和二维成核
11.2 自组织量子线和量子点的形成
11.3 双层台阶的形成
11.4 超晶格的生长和化学组分突变界面的形成
11.5 实际半导体薄膜的生长
11.5.1 半导体的一些性质
11.5.2 SiGe薄膜的生长
11.5.3 金刚石薄膜的生长
11.5.4 SiC薄膜的生长
11.5.5 BN薄膜的生长
11.5.6 GaN薄膜的生长
11.5.7 AlN薄膜的生长
11.6 非晶态薄膜的生长
11.6.1 非晶态的分类(非金属)
11.6.2 非晶态材料的原子结构
11.6.3 非晶态结构的计算机模拟
11.7 石墨烯的制备、结构和性质
11.7.1 石墨烯的发现获得诺贝尔物理学奖
11.7.2 石墨烯的制备方法
11.7.3 石墨烯独特的电子结构和性质
11.8 拓扑绝缘体的制备、结构和性质
11.8.1 量子霍尔效应与量子自旋霍尔效应
11.8.2 拓扑绝缘体的能带结构
11.8.3 二维拓扑绝缘体
11.8.4 三维拓扑绝缘体
参考文献
第十二章 氧化物薄膜的生长
12.1 氧化物高温超导体薄膜
12.2 氧化物磁性薄膜
12.2.1 巨磁电阻氧化物薄膜
12.2.2 磁光和磁记录氧化物薄膜
12.3 氧化物铁电薄膜
12.4 氧化物介质薄膜
12.5 氧化物导电薄膜
参考文献
第十三章 薄膜中的分形
13.1 分形的一些基础知识
13.1.1 规则几何图形的维数
13.1.2 规则分形和它们的分维
13.1.3 随机分形
13.1.4 随机分形维数的测定
13.1.5 标度不变性
13.2 多重分形
13.2.1 规则的多重分形谱
13.2.2 多重分形谱f(α)的统计物理计算公式
13.2.3 随机多重分形谱f(α)的计算
13.3 薄膜中的一些分形现象
13.3.1 薄膜生长初期的分形
13.3.2 非晶态薄膜中的分形晶化
13.3.3 溶液薄膜中的晶体生长
13.3.4 其他薄膜中的分形生长
13.4 金属诱导非晶半导体薄膜低温快速晶化
参考文献
第十四章 薄膜的制备方法
14.1 真空蒸发和分子束外延
14.1.1 常规的真空蒸发
14.1.2 分子束外延
14.1.3 热壁生长
14.1.4 离子团束生长
14.2 溅射和反应溅射
14.2.1 溅射
14.2.2 磁控溅射
14.2.3 离子束溅射
14.3 化学气相沉积和金属有机化学气相沉积
14.3.1 化学气相沉积(CVD)
14.3.2 金属有机化学气相沉积(MOCVD)
14.3.3 原子层外延
14.4 激光熔蒸
14.5 液相外延和固相外延
14.5.1 液相外延生长
14.5.2 固相外延生长
14.6 有机薄膜生长
14.6.1 朗缪尔-布洛吉特(Langmuir-Blodgett)法
14.6.2 自组装单层膜(self-assembled monolayer)
14.7 化学溶液涂层法
参考文献
第十五章 薄膜研究方法
15.1 X射线衍射方法
15.1.1 研究晶体结构的衍射方法的物理基础
15.1.2 常规X射线衍射
15.1.3 高分辨和掠入射X射线衍射
15.1.4 外延薄膜的一些高分辨X射线衍射实验结果
15.1.5 掠入射衍射的一些实验结果
15.1.6 X射线吸收谱精细结构(XAFS)
15.2 电子显微术
15.2.1 电子衍射
15.2.2 电子显微衍射衬度像
15.2.3 高分辨电子显微像
15.2.4 扫描电子显微术
15.2.5 电子全息术
15.3 表面分析方法
15.3.1 反射高能电子衍射(RHEED)
15.3.2 低能电子衍射(LEED)
15.3.3 反射电子显微术(REM)和低能电子显微术(LEEM)
15.3.4 氦原子散射(HAS)
15.3.5 场离子显微镜(FIM)
15.3.6 二次离子质谱(SIMS)
15.3.7 俄歇电子能谱(AES)
15.4 光电子能谱(PES)
15.4.1 X光电子能谱(XPS)
15.4.2 紫外光电子能谱(UPS)及反向光电子能谱(IPES)
15.4.3 角分辨光电子能谱(ARPES)
15.5 扫描探针显微术(SPM)
15.5.1 扫描隧道显微术和谱学(STM/STS)
15.5.2 原子力显微术(AFM)
15.5.3 其他扫描探针显微术
15.6 离子束分析方法
15.7 光学方法
15.7.1 反射光谱和吸收光谱
15.7.2 椭偏仪法
15.7.3 傅里叶变换红外光谱
15.7.4 拉曼光谱
15.7.5 光致发光(PL)谱和阴极射线发光(CL)谱
参考文献
索引
