薄膜材料︰應力、缺陷的形成和表面演化

第1章 引言和總論
1.1 薄膜組態分類
1.2 薄膜沉積方法
1.2.1 物理氣相沉積
1.2.2 化學氣相沉積
1.2.3 熱噴涂沉積
1.2.4 實例:熱障涂層
1.3 氣相沉積薄膜的生長方式
1.3.1 從氣相到吸附原子
1.3.2 從吸附原子到薄膜生長
1.3.3 自由表面或界面的能量密度
1.3.4 表面應力
1.3.5 基于表面能的生長方式
1.4 薄膜微觀結構
1.4.1 外延膜
1.4.2 實例:垂直孔洞表面發射激光
1.4.3 多晶體膜
1.4.4 實例:磁存儲介質薄膜
1.5 微電子結構的制備
1.5.1 光刻
1.5.2 銅互聯體的大馬士革加工
1.6 MEMS的結構制備
1.6.1 整體微加工
1.6.2 表面微加工
1.6.3 成型加工
1.6.4 NEMS結構
1.6.5 實例:振動染細菌探測器
1.7 薄膜應力源
1.7.1 薄膜應力的分類
1.7.2 外延薄膜中的應力
1.8 多晶體薄膜的生長應力
1.8.1 島合並前的壓縮應力
1.8.2 實例:表面覆蓋的影響
1.8.3 島接觸引起的拉應力
1.8.4 連續生長過程中的壓縮應力
1.8.5 最終應力與晶粒結構間的關系
1.8.6 應力演變的其他機制
1.9 薄膜應力的後果
1.10 習題
第2章 薄膜應力和基底曲率
2.1 Storey方程
2.1.1 實例:外延應變引起的曲率
2.1.2 實例:熱應變引起的曲率
2.2 薄膜厚度對雙層薄膜曲率的影響
2.2.1 任意薄膜厚度的基底曲率
2.2.2 實例:雙層薄膜最大熱應力
2.2.3 溫度調節雙金屬片的歷史記錄
2.3 曲率測量方法
2.3.1 掃描激光法
2.3.2 多束光學應力敏感技術
2.3.3 光柵反射法
2.3.4 相干梯度傳感器方法
2.4 層狀和成分梯度薄膜
2.4.1 非均勻錯配應變和彈性性能
2.4.2 錯配應變中的恆定梯度
2.4.3 實例:成分梯度薄膜的應力
2.4.4 周期多層薄膜
2.4.5 實例:多層薄膜整體熱彈性響應
2.4.6 微小總厚度的多層薄膜
2.4.7 實例:薄多層膜中的應力
2.5 幾何非線性變形範圍
2.5.1 線性範圍的極限
2.5.2 非線必一範圍內的軸對稱變形
2.6 平衡形狀的分叉
2.6.1 均勻曲率的分叉分析
2.6.2 均勻曲率狀態的可視化
2.6.3 一般曲率變化的分叉
2.6.4 基底曲率變形圖
2.6.5 實例:Cu/Si系統的曲率圖
2.7 習題
2.7 習題
第3章 各向異性和圖形薄膜中的應力
第4章 脫層和斷裂
第5章 薄膜的翹曲、鼓包和剝離
第6章 外延系統中的位錯形成
第7章 位錯交互作用和應變馳豫
第8章 表面的平衡和穩定性
第9章 應力在傳質中的作用
參考文獻
英漢名詞索引

《薄膜材料》英文（第一版）于2003年12月由英國劍橋大學出版社出版。我們對世界各地的同行和研究人員給予該書的反饋信息深表感謝。

《薄膜材料》中文版的出版為我們提供了一個特別的機會，把我們對這種有趣並且有用的材料的理解以他們自己的語言傳播給中國的學生、研究人員和工程師，他們辛勤工作在一個科學技術和教育等領域正經歷翻天覆地變化的國度里。我們感謝中國科學院金屬研究所的同行對這本書細致的翻譯工作，我們特別感謝盧磊研究員的熱忱奉獻和在開展這項翻譯工作中的杰出組織領導︰特別感謝金屬研究所疲勞與斷裂國家重點實驗室前主任王中光研究員，在本書整個的翻譯過程中，他提供了寶貴的幫助、意見和建議。

我們還要真誠地感謝盧磊研究員以及她的同事，包括陶乃博士、張廣平博士、史亦農博士、張磊博士、王鎮波博士，他們為完成本書的翻譯付出了艱辛的勞動。感謝中國工程院前副院長、中國國家自然科學基金委員會顧問師昌緒先生，他熱情地為本書中文版作序，感謝中國科學出版社為本書的出版提供了財政支持。同時我們也感謝劍橋大學出版社在組織這次翻譯中的合作和協助。

L．B．Freund
S．Suresh
2006年2月