薄膜科技與應用, 5/e

羅吉宗

  • 出版商: 全華
  • 出版日期: 2017-11-30
  • 定價: $480
  • 售價: 9.0$432
  • 語言: 繁體中文
  • ISBN: 9864635301
  • ISBN-13: 9789864635306

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商品描述

薄膜技術的進展和表面界面物理導入,使電子元件實現了輕薄短小,且有效控制半導體材料和固態元件之品質。坊間有多種薄膜技術叢書,但多僅闡述製作技術。本書將引導對薄膜有興趣者認識真空、電漿、長膜機制,製作高品質薄膜的要件,薄膜品質之鑑定和薄膜製作技術如何改善電子元件功能等。本書前四章介紹薄膜沉積所用到的真空、電漿、熱力、動力等薄膜生長機制;第五、六章介紹高品質薄膜對元件電性之影響;第七、八章說明量測薄膜特性之技術與原理。是一本適合大學、科大機械、電機、化工、材料系三、四年級「薄膜技術」、「薄膜工程」課程使用,也適合從事微電子技術之產業界的專業人員使用。  
1.薄膜是實踐電子元件輕薄短小、低損耗能量之關鍵技術,使固態電子產品之進步發展得以靈活設計及精確控制其品質。
2.薄膜技術涉及多門學科領域,本書將薄膜的應用與製作薄膜所用到的真空技術、熱力、電漿科技皆有所涵蓋。
3.本書內容共為八章,前四章介紹薄膜製作技術所用到的各種裝備與物理機制,第五、六章說明如何製作高品質薄膜和薄膜品質對元件電性的影響,第七、八兩章說明量測薄膜特性的各種技術與原理。
4.適合大學、科大機械、電機、化工、材料系「薄膜技術」、「薄膜工程」課程使用,也適合從事微電子技術之產業界的專業人員使用。  

目錄大綱

第1章 真空技術與氣體傳輸安全
1-1 氣 壓
1-2 氣體動力學
1-3 真空系統
1-3.1 氣導(conductance)
1-3.2 抽氣速率
1-4 真空泵浦
1-4.1 迴轉式機械泵浦(rotary mechanical pump)與乾式泵浦(dry pump)
1-4.2 擴散泵浦(diffusion pump)
1-4.3 渦輪式分子泵浦(turbo molecular pump)
1-4.4 低溫泵浦(cryogenic pump)
1-5 真空氣壓計(vacuum pressure gauge)
1-5.1 Pirani真空計
1-5.2 熱電偶真空計(thermocouple gauge)
1-5.3 Baratron電容式真空計
1-5.4 離子式真空計
1-5.5 Penning冷陰極真空計
1-5.6 剩餘氣體分析儀(residual gas analyzer)
1-6 漏氣測定
1-7 氣體傳輸系統
1-7.1 閥門(valve)
1-7.2 真空導引(feed through)
1-7.3 管件的連接
1-8 危險氣體的處理
1-9 流量的量測與控制
習題
參考資料

第2章 電漿(plasma)物理
2-1 電漿中的氣相碰撞
2-2 各種電漿粒子與表面之作用
2-2.1 濺 射
2-2.2 二次電子
2-2.3 在基板表面沉積薄膜或蝕刻
2-3 直流輝光放電(D.C glow discharge)
2-3.1 直流輝光放電特性
2-3.2 陰極暗區
2-3.3 電漿輝光放電區
2-3.4 陽極暗區
2-4 射頻輝光放電(radio frequency glow discharge)
2-4.1 RF電漿的直流自我偏壓
2-4.2 RF系統的電壓分布
2-4.3 調頻器(matching box or tunner)
2-5 磁控管(magnetron)輝光放電
2-5.1 帶電粒子在磁場方向螺旋前進
2-5.2 帶電粒子受電力和磁力作用
2-6 高密度電漿(high density plasma)
習題
參考資料

第3章 表面動力學與薄膜生長機制
3-1 物理吸附(physisorption)
3-2 化學吸附(chemisorption)
3-3 吸附原子在基板表面產生表面張力
3-4 結合能與表面張力
3-5 吸附量與溫度、氣壓之關係
3-6 摻質原子在晶體中的擴散
3-7 表面擴散與薄膜間的互擴散
3-8 孕核(nucleation)
3-9 原子團的生長與聚合
3-10 薄膜的結構與缺陷
習題
參考資料

第4章 薄膜製作技術
4-1 熱氧化(thermal oxidation)
4-2 物理汽相沉積(PVD)
4-2.1 蒸鍍(evaporation)
4-2.2 脈衝雷射沉積(PLD)
4-2.3 濺射沈積或乾蝕刻(Sputtering Deposition or Dry Etching)
4-2.4 離子束沉積或蝕刻(Ion beam deposition or Ion mill)
4-3 化學汽相沉積(CVD)
4-3.1 反應腔中氣體傳送原理
4-3.2 CVD動力學
4-3.3 CVD反應系統
4-4 導電薄膜和介電薄膜製作
4-5 磊晶技術(epitaxial technology)
4-5.1 鹵化物系VPE同質磊晶
4-5.2 Ⅲ一Ⅴ族半導體異質磊晶
4-6 微影製版術(lithography technology)
4-6.1 光阻材料
4-6.2 紫外線曝光技術
4-6.3 圖案對準技術
4-7 蝕刻技術(Etching technology)
4-7.1 濕式蝕刻
4-7.2 乾蝕刻
習題
參考資料

第5章 磊晶生長與光學薄膜
5-1 同質磊晶生長模式
5-2 異質磊晶的能隙與晶格常數
5-3 晶格失配的結構
5-4 異質磊晶層中的應變能
5-5 異質磊晶的差排能
5-6 超晶格應變層與插入差排
5-7 光學薄膜
5-8 光在薄膜界面的反射與穿透
5-9 多層抗反射薄膜
5-10 超晶格高反射薄膜
習題
參考資料

第6章 異質結構薄膜精進元件電性
6-1 異質結構薄膜
6-2 光電檢測器(photo detector)
6-3 太陽能電池(solar cell)
6-4 發光二極體(Light Emitting Diode LED)
6-5 半導體雷射二極體(Laser Diode LD)
6-6 異質雙載子接面電晶體
(Heterojunction Bipolor Transistor HBT)
6-7 高電子遷移率電晶體(pseudomorphic High Electron 
 Mobility Transistor pHEMT)
習題
參考資料

第7章 散射與薄膜結構或成分分析
7-1 X-射線繞射與三維倒晶個格
7-2 電漿振盪子(plasmons)與電磁耦合量子(polaritons)
7-2.1 離子晶體的聲子
7-2.2 電漿振盪子
7-3 二維結晶學
7-3.1 基板晶格表面
7-3.2 表面結構的Wood符號與疊層覆蓋率
7-3.3 薄膜與基板的繞射圖案關係
7-4 電子繞射(LEED & RHEED)
7-5 拉塞福(Rutherford)反向散射光譜儀(RBS)
7-6 二次離子質譜儀 (SIMS)
習題
參考資料

第8章 薄膜特性檢測技術與原理
8-1 光學特性分析技術
8-1.1 光學顯微鏡
8-1.2 橢圓儀(ellipsometer)
8-1.3 紅外光譜儀(FTIR)
8-1.4 拉曼(Raman)光譜分析
8-1.5 激發光光譜分析
8-1.6 感應耦合電漿原子發射光譜(ICPOES)
8-2 電子束分析技術
8-2.1 掃描式電子顯微鏡 (SEM)
8-2.2 穿透式電子顯微鏡 (TEM)
8-2.3 歐傑電子光譜儀 (AES)
8-3 掃描探針顯微技術(Scanning Probe Microscopy)
8-3.1 掃描式穿隧顯微鏡 (STM)
8-3.2 原子力顯微鏡(AFM)
8-3.3 近場光學顯微鏡
8-4 X-射線分析技術
8-4.1 X射線特性
8-4.2 X光繞射儀
8-4.3 光電子光譜儀 (photoemission spectroscopy)
8-4.4 X射線螢光分析
8-5 薄膜應力量測
8-6 金屬薄膜的片電阻
8-7 絕緣薄膜的介電強度與崩潰電荷密度
習題
參考資料

附 錄
附錄A 部分習題解答
附錄B 元素週期表
附錄C 室溫下一些半導體之物性
附錄D Si、Ge、GaAs和SiO的性質(300°K)
附錄E 用於電子材料的某些元素的物理性質
附錄F 物理常數及其換算