薄膜材料与薄膜技术教学大纲

薄膜材料与薄膜技术教学大纲
薄膜材料与薄膜技术教学大纲

《薄膜材料与薄膜技术》课程教学大纲

一、《材料制备技术》课程说明

(一)课程代码:08131103

(二)课程英文名称:Thin Film Materials and Thin film Technology

(三)开课对象:物理系材料物理专业

(四)课程性质:

本课程是材料物理专业的一门专业选修课。

(五)教学目的

本课程主要介绍薄膜材料的制备及特性。通过学习既可以掌握一些薄膜物理的基本知识,同时也能了解该领域内当前的一些前沿研究进展,开阔眼界,这些都有利于学生将来更好的投入科研工作中去。

(六)教学内容:

本课程主要论述薄膜的制造技术与薄膜物理的基础内容。其中系统介绍了各种成膜技术的基本原理与方法,包括蒸发镀膜、溅射镀膜、离子镀、化学气相沉积、溶液制膜技术以及膜厚的测量与监控等。同时介绍了薄膜的形成,薄膜的结构与缺陷,薄膜的电学性质、力学性质、半导体特性、磁学性质以及超导性质等。

(七)学时数、学分数及学时数具体分配

学时数:36

学分数:2

(八)教学方式:

课堂教学

(九)考核方式和成绩记载说明:

考核方式为考试。严格考核学生出勤情况,达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格,综合成绩根据出勤情况、平时成绩和期末成绩评定,出勤情况占20%,平时成绩占20%,期末成绩占60%。

二、讲授大纲与各章的基本要求

第一章真空技术基础

教学要点:

通过本章的教学使学生初步了解真空的基本知识,掌握获取一定程度的真空状态的方法及测量手段。

教学时数:4

教学内容:

第一节:真空的基本知识

第二节:稀薄气体的基本性质

第三节:真空的获得

第四节:真空的测量

考核要求:

1.真空的基本知识(识记)

2.稀薄气体的基本性质(领会)

3.真空的获得(领会)

4.真空的测量(识记)

第二章真空蒸发镀膜法

教学要点:

了解真空蒸发镀膜的基本原理,了解蒸发特性以及相应的膜厚分布特点,了解膜厚和沉积速率的测量与监控方法。

教学时数:4

教学内容:

第一节:真空蒸发原理

第二节:蒸发源的蒸发特性及膜厚分布

第三节:蒸发源的类型

第四节:合金及化合物的蒸发

第五节:膜厚和沉积速率的测量与监控

考核要求:

1.真空蒸发基本原理(领会)

2.蒸发源的特性及膜厚分布(识记)

3.蒸发源的类型(识记)

4.膜厚和沉积速率的测量与监控(领会)

5.合金及化合物的蒸发(领会)

第三章溅射镀膜

教学要点:

了解溅射法制备纳米薄膜的基本原理,掌握溅射法制备的特点,熟悉溅射镀膜的几种基本类型,了解溅射镀膜的厚度分布特点,明确如何控制厚度均匀性指标。

教学时数:4

教学内容:

第一节:溅射镀膜的特点

第二节:溅射的基本原理

第三节:溅射镀膜类型

第四节:溅射镀膜的厚度均匀性

考核要求:

1.溅射镀膜的特点(识记)

2.溅射的基本原理(领会)

3.溅射镀膜类型(识记)

4.溅射镀膜的厚度均匀性(领会)

第四章离子镀膜

教学要点:

介绍离子镀的原理和基本特点,了解离子镀的几种基本类型。

教学时数:2

教学内容:

第一节:离子镀原理

第二节:离子镀的特点

第三节:离子轰击的作用

第四节:离子镀的类型

考核要求:

1.离子镀原理(领会)

2.离子镀的特点和离子轰击的作用(识记)

3.离子镀的类型(识记)

第五章化学气相沉积

教学要点:

系统介绍化学气相沉积法制备纳米薄膜的基本原理和基本特点,介绍几种常见的化学气相沉积方法。

教学时数:4

教学内容:

第一节:化学气相沉积的基本原理

第二节:化学气相沉积的特点

第三节:CVD方法简介

第四节:低压化学气相沉积

第五节:等离子体化学气相沉积

第六节:其他化学气相沉积法

考核要求:

1.化学气相沉积的基本原理(领会)

2.化学气相沉积的特点(识记)

3.几种常见的化学气相沉积方法(领会)

第六章溶液镀膜法

教学要点:

介绍溶液镀膜法的基本原理和特点,介绍几种溶液镀膜的方法。

教学时数:4

教学内容:

第一节:化学反应沉积

第二节:阳极氧化法

第三节:电镀法

第四节:LB膜的制备

考核要求:

1.化学反应沉积(识记)

2.阳极氧化法(领会)

3.电镀法(领会)

4.LB膜的制备(识记)

第七章薄膜的形成

教学要点:

介绍薄膜的形成过程以及相应的生长模式,介绍两种薄膜形成过程的计算机模拟方法。教学时数:4

教学内容:

第一节:凝结过程

第二节:核形成与生长

第三节:薄膜形成过程与生长模式

第四节:溅射薄膜的形成过程

第五节:薄膜的外延生长

第六节:薄膜形成过程的计算机模拟

考核要求:

1.薄膜形成过程与生长模式(领会)

2.薄膜形成过程的计算机模拟(领会)

第八章薄膜的结构与缺陷

教学要点:

了解薄膜的结构特点,了解薄膜结构与组分的分析方法。

教学时数:5

教学内容:

第一节:薄膜的结构

第二节:薄膜的缺陷

第三节:薄膜结构与组分的分析方法

考核要求:

1.薄膜的结构与缺陷(领会)

2.薄膜结构与组分的分析方法(识记)

第九章薄膜的性质

教学要点:

介绍薄膜的各种特殊性质,其中包括力学性质、电学性质、磁学性质等。

教学时数:5

教学内容:

第一节:薄膜的力学性质

第二节:金属薄膜的电学性质

第三节:介质薄膜的电学性质

第四节:半导体薄膜的性质

第五节:薄膜的其他性质

考核要求:

1.薄膜的力学性质(领会)

2.薄膜的电学性质(识记)

3.薄膜的其他性质(领会)

三、推荐教材和参考书目

杨邦朝,王文生主编,薄膜物理与技术,成都电子科技大学出版社,1994。陈国平主编,薄膜物理与技术,东南大学出版社,1993。

唐伟忠,薄膜材料制备原理、技术及应用,冶金工业出版社,1999。

材料科学基础Ι_课程教学大纲

材料科学基础Ι课程教学大纲 一、课程说明 (一)课程名称、所属专业、课程性质、学分; 课程名称:材料科学基础 所属专业:材料物理,材料化学 课程性质:专业基础课 学分:8 (二)课程简介、目标与任务; 课程简介: 本课程是材料学科本科生的一门专业基础课。它的主要任务是使学生对材料的生产、科研、应用以及它的过去、现在和未来有初步了解,以及对材料科学与工程有一个较全面而又概括的了解同时,使学生掌握较完整全面的材料科学基础知识。本课程的覆盖面较宽,要介绍工程材料的结构与性能,生产制备,科研和应用的概况,材料的发展历史,目前状况和发展趋势。各章节除介绍有关材料的基本知识外,尽可能反映该领域的新成果、新发展及其在新技术中的应用。用必要的例子生动地描述出该领域的基本情况、动态和趋势。从这个意义上说,它不是一门传统的导论课,而是学生掌握材料科学基础知识的基础课。它让学生了解这一领域的基础、现状和前景。课程对材料研究的若干方法也做一些简介。 目标与任务: 通过本课程教学,使学生对材料科学基础知识以及材料的生产过程有一个较全面、较概括的了解;对当前材料科学研究的前沿有初步了解;培养学生对材料科学的兴趣。初步掌握各类工程材料的基本概念,包括组织结构、性能、生产过程和应用等;初步了解材料科学的研究前沿以及我校材料学科的科研工作简况。 (三)先修课程要求,与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接; 本课程是材料专业的专业基础课,本课程的学习需要学生具备高等数学、大学物理、大学化学作基础,同时又是材料专业的专业课(如金属材料学、陶瓷材料学、高分子材料、功能材料等)的基础。 (四)教材与主要参考书。 1. W.D. Callister, Jr., Materials Science and Engineering: An Introduction,6th edition, John Wiley and Sons, Inc., New York,2003.

薄膜材料的应用与发展

薄膜材料的应用与发展 薄膜材料的发展以及应用,薄膜材料的分类,如金刚石薄膜、铁电薄膜、氮化碳薄膜、半导体薄膜复合材料、超晶格薄膜材料、多层薄膜材料等。各类薄膜在生产与生活中的运用以及展望。 1 膜材料的发展 在科学发展日新月异的今天,大量具有各种不同功能的薄膜得到了广泛的应用,薄膜作为一种重要的材料在材料领域占据着越来越重要的地位。 自然届中大地、海洋与大气之间存在表面,一切有形的实体都为表面所包裹,这是宏观表面。生物体还存在许多肉眼看不见的微观表面,如细胞膜和生物膜。生物体生命现象的重要过程就是在这些表面上进行的。细胞膜是由两层两亲分子--脂双层膜构成,它好似栅栏,将一些分子拦在细胞内,小分子如氧气、二氧化碳等,可以毫不费力从膜中穿过。膜脂双层分子层中间还夹杂着蛋白质,有的像船,可以载分子,有的像泵,可以把分子泵到膜外。细胞膜具有选择性,不同的离子须走不同的通道才行,比如有K+通道、Cl-通道等等。细胞膜的这些结构和功能带来了生命,带来了神奇。 2 膜材料的应用 人们在惊叹细胞膜奇妙功能的同时,也在试图模仿它,仿生一直以来就是材料设计的重要手段,这就是薄膜材料。它的一个很重要的应用就是海水的淡化。虽然地球上70%的面积被水覆盖着,但是人们赖以生存的淡水只占总水量的2.5%~3%,随着人口增长和工业发展,当今世界几乎处于水荒之中。因此将浩瀚的海水转为可以饮用的淡水迫在眉睫。淡化海水的技术主要有反渗透法和蒸馏法,反渗透法用到的是具有选择性的高分子渗透膜,在膜的一边给海水施加高压,使水分子透过渗透膜,达到膜的另一边,而把各种盐类离子留下来,就得到了淡水。反渗透法的关键就是渗透膜的性能,目前常用有醋酸纤维素类、聚酰胺类、聚苯砜对苯二甲酰胺类等膜材料.这种淡化过程比起蒸法法,是一种清洁高效的绿色方法。 利用膜两边的浓度差不仅可以淡化海水,还可以提取多种有机物质。工业生产中,可用膜法过滤含酚、苯胺、有机磺酸盐等工业废水,膜法过滤大大节约了成本,有利于我们的生存环境。 膜的应用还体现在表面化学上面。在日常生活中,我们会发现在树叶表面,水滴总是呈圆形,是因为水不能在叶面铺展。喷洒农药时,如果在农药中加入少量的润湿剂(一种表面活性剂),农药就能够在叶面铺展,提高杀虫效果,降低农药用量。 更重要的,研究人员还将膜材料用于血液透析,透析膜的主要功能是移除体内多余水份和清除尿毒症毒素,大大降低了肾功能衰竭患者的病死率[1] 3 膜材料的分类 近年来,随着成膜技术的飞速发展,各种材料的薄膜化已经成为一种普遍趋势。 薄膜材料种类繁多,应用广泛,目前常用的有:超导薄膜、导电薄膜、电阻薄膜、半导体薄膜、介质薄膜、绝缘薄膜、钝化与保护薄膜、压电薄膜、铁电薄膜、光电薄膜、磁电薄膜、磁光薄膜等。目前很受人们注目的主要有一下几种薄膜。 3.1金刚石薄膜 金刚石薄膜的禁带宽,电阻率和热导率大,载流子迁移率高,介电常数小,击穿电压高,是一种性能优异的电子薄膜功能材料,应用前景十分广阔。 近年来,随着科技的发展,人们发展了多种金刚石薄膜的制备方法,比如离子束沉积法、磁控溅射法、热致化学气相沉积法、等离子化学气相沉积法等.成功获得了生长速度快、具有较高质量的膜,从而使金刚石膜具备了商业应用的可能。

薄膜材料与薄膜技术复习资料完整版本

1.为了研究真空和实际使用方便,根据各压强范围内不同的物理特点,把真空划分为 粗真空,低真空,高真空,超高真空四个区域。 2.在高真空真空条件下,分子的平均自由程可以与容器尺寸相比拟。 3.列举三种气体传输泵旋转式机械真空泵,油扩散泵和复合分子泵。 4.真空计种类很多,通常按测量原理可分为绝对真空计和相对真空计。 5.气体的吸附现象可分为物理吸附和化学吸附。 6.化学气相反应沉积的反应器的设计类型可分为常压式,低压式,热壁 式和冷壁式。 7.电镀方法只适用于在导电的基片上沉积金属和合金,薄膜材料在电解液中是以 正离子的形式存在。制备有序单分子膜的方法是LB技术。 8.不加任何电场,直接通过化学反应而实现薄膜沉积的方法叫化学镀。 9.物理气相沉积过程的三个阶段:从材料源中发射出粒子,粒子运输到基片和粒子 在基片上凝聚、成核、长大、成膜。 10.溅射过程中所选择的工作区域是异常辉光放电,基板常处于负辉光区,阴极 和基板之间的距离至少应是克鲁克斯暗区宽度的3-4倍。 11.磁控溅射具有两大特点是可以在较低压强下得到较高的沉积率和可以在较低 基片温度下获得高质量薄膜。 12.在离子镀成膜过程中,同时存在吸附和脱附作用,只有当前者超 过后者时,才能发生薄膜的沉积。 13.薄膜的形成过程一般分为:凝结过程、核形成与生长过程、岛形成与 结合生长过程。 14.原子聚集理论中最小稳定核的结合能是以原子对结合能为最小单位不连续变化 的。 15.薄膜成核生长阶段的高聚集来源于:高的沉积温度、气相原子的高的动能、 气相入射的角度增加。这些结论假设凝聚系数为常数,基片具有原子级别的平滑度。 16.薄膜生长的三种模式有岛状、层状、层状-岛状。 17.在薄膜中存在的四种典型的缺陷为:点缺陷、位错、晶界和 层错。 18.列举四种薄膜组分分析的方法:X射线衍射法、电子衍射法、扫描电子 显微镜分析法和俄歇电子能谱法。 19.红外吸收是由引起偶极矩变化的分子振动产生的,而拉曼散射则是由引起极化率 变化的分子振动产生的。由于作用的方式不同,对于具有对称中心的分子振动,红外吸收不敏感,拉曼散射敏感;相反,对于具有反对称中心的分子振动,红外吸收敏感而拉曼散射不敏感。对于对称性高的分子振动,拉曼散射敏感。 20.拉曼光谱和红外吸收光谱是测量薄膜样品中分子振动的振动谱,前者 是散射光谱,而后者是吸收光谱。 21.表征溅射特性的主要参数有溅射阈值、溅射产额、溅射粒子的速度和能 量等。 什么叫真空?写出真空区域的划分及对应的真空度。 真空,一种不存在任何物质的空间状态,是一种物理现象。粗真空105~102Pa 粘滞流,分子间碰撞为主低真空102~10-1 Pa 过渡流高真空102~10-1 Pa分子流,气体分子与器壁碰撞为主超高真空10-5~10-8 Pa气体在固体表面吸附滞留为主极高真空10-8 Pa以下·什么是真空蒸发镀膜法?其基本过程有哪些?

《地理科学新进展讲座》课程教学大纲.

《地理科学新进展讲座》课程教学大纲 课程名称(中文/英文):地理科学新进展/ New development of geographical science 课程编码:12014023 课程类型:专业任选课 课程性质:专业基础课适用范围:05地理科学 学时数: 36 其中:实验/实践学时:0,课外学时:0 学分数: 2 先修课程:第8学期以前的全部专业课 考核方式:考查制订日期:2005年 制订单位:广州大学地理科学学院审核者:林媚珍 执笔者:陈健飞 一、教学大纲说明 (一)课程的地位。作用和任务 地理科学专业选修课之一。通过本课程学习,使学生较了解和关注地理科学的最新进展,培养学生关注学科动态、追踪学科前沿的意识和不断自主学习的能力。 本课程的任务主要为: (1)介绍地理科学及其相近领域的科学前沿问题、热点问题及其研究动态; (2)介绍地理科学及其相关领域在解决区域经济社会可持续发展中的主要应用领域和状态; (3)介绍本地区本单位承担的主要科研课题、研究特色、研究特长和进展情况。激发学生参与相关研究的兴趣。 (二)教学目的和要求 使学生了解本学科的学术前沿问题、发展趋势和展望;结合毕业论文任务,能把握学科方向和创新途;初步养成关注和追踪本学科发展动态的自主学习能力,为终身学习奠定基础。 (三)教学方法和手段 导读国内外重要学术期刊和专著的新近论著;介绍最新学术会议的学术报告; 利用现代网络、信息技术手段,进行专题检索、信息过滤、学术沙龙和文献综述。(四)与其他课程的联系 与先修专业课程呼应,使学科知识条块清晰;直接服务于毕业论文选题,为毕业论文(设计)相关联。 (五)教材与教参 选印系列代表性论文及提供电子版论文文档; 教学参考书: 陈述彭主编. 地球系统科学—中国进展,世纪展望. 北京:中国科学技术出版社,1998 《中国资源科学百科全书》编委会. 中国资源科学百科全书(上、下卷). 北京:中国大百科全书出版社,石油大学出版社,2000 Helmut Geist. Our Earth’s Changing Land, An Encyclopedia of Land-Use and Land-Cover Change. Westport, Greenwood Press, 2006 中国可持续发展战略研究组. 中国可持续发展战略报告. 北京:科学出版社,2000-2007

高分子膜材料的制备方法

高分子膜材料的制备 方法 xxx级 xxx专业xxx班 学号:xxxxxxx xxx

高分子膜材料的制备方法 xxx (xxxxxxxxxxx,xx) 摘要:膜技术是多学科交叉的产物,亦是化学工程学科发展的新增长点,膜分离技术在工业中已得到广泛的应用。本文主要介绍了高分子分离膜材料较成熟的制膜方法(相转变法、熔融拉伸法、热致相分离法),而且介绍了一些新的制膜方法(如高湿度诱导相分离法、超临界二氧化碳直接成膜法以及自组装制备分离膜法等)。 关键词:膜分离,膜材料,膜制备方法 1.引言 膜分离技术是当代新型高效的分离技术,也是二十一世纪最有发展前途的高新技术之一,目前在海水淡化、环境保护、石油化工、节能技术、清洁生产、医药、食品、电子领域等得到广泛应用,并将成为解决人类能源、资源和环境危机的重要手段。目前在膜分离过程中,对膜的研究主要集中在膜材料、膜的制备及膜过程的强化等三大领域;随着膜过程的开发应用,人们越来越认识到研究膜材料及其膜技术的重要性,在此对膜材料的制备技术进行综述。 2.膜材料的制备方法

2.1 浸没沉淀相转化法 1963年,Loeb和Sourirajan首次发明相转化制膜法,从而使聚合物分离膜有了工业应用的价值,自此以后,相转化制膜被广泛的研究和采用,并逐渐成为聚合物分离膜的主流制备方法。所谓相转化法制膜,就是配置一定组成的均相聚合物溶液,通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态,使其从均相的聚合物溶液发生相分离,最终转变成一个三维大分子网络式的凝胶结构。相转化制膜法根据改变溶液热力学状态的物理方法的不同,可以分为一下几种:溶剂蒸发相转化法、热诱导相转化法、气相沉淀相转变法和浸没沉淀相转化法。 2.1.1 浸没沉淀制膜工艺 目前所使用的膜大部分均是采用浸没沉淀法制备的相转化膜。在浸没沉淀相转化法制膜过程中,聚合物溶液先流延于增强材料上或从喷丝口挤出,而后迅速浸入非溶剂浴中,溶剂扩散进入凝固浴(J2),而非溶剂扩散到刮成的薄膜内(J1),经过一段时间后,溶剂和非溶剂之间的交换达到一定程度,聚合物溶液变成热力学不稳定溶液,发生聚合物溶液的液-液相分离或液-固相分离(结晶作用),成为两相,聚合物富相和聚合物贫相,聚合物富相在分相后不久就固化构成膜的主体,贫相则形成所谓的孔。 浸入沉淀法至少涉及聚合物/溶剂/非溶剂3个组分,为适应不同应用过程的要求,又常常需要添加非溶剂、添加剂来调整铸膜液的配方以及改变制膜的其他工艺条件,从而得到不同的结构形态和性能的膜。所制成的膜可以分为两种构型:平板膜和管式膜。平板膜用于板

薄膜材料与技术

薄膜技术在能源材料中的应用——薄膜太 阳能电池 一概述 能源和环境是二十一世纪面临的两个重大问题,据专家估算,以现在的能源消耗速度,可开采的石油资源将在几十年后耗尽,煤炭资源也只能供应人类使用约200年。太阳能电池作为可再生无污染能源,能很好地同时解决能源和环境两大难题,具有很广阔的发展前景。照射到地球上的太阳能非常巨大,大约40 min照射到地球上的太阳能就足以满足全球人类一年的能量需求。因此,制备低成本高光电转换效率的太阳能电池不仅具有广阔的前景,而且也是时代所需。 太阳能电池行业是21世纪的朝阳行业,发展前景十分广阔。在电池行业中,最没有污染、市场空间最大的应该是太阳能电池,太阳能电池的研究与开发越来越受到世界各国的广泛重视。 太阳能电池种类繁多,主要有硅太阳能电池、聚光太阳能电池、无机化合物薄膜太阳能电池、有机薄膜太阳能电池、纳米晶薄膜太阳能电池和叠层太阳能电池等几大类[1]。 二薄膜太阳能电池。 1、薄膜硅太阳能电池 薄膜硅太阳能电池(硅膜厚约50μm)的出现,相对晶体硅太阳能电池,所用的硅材料大幅度减少,很大程度上降低了晶体硅太阳能电池的成本。薄膜硅太阳能电池主要有非晶硅(a—Si)、微晶硅(μc—Si)和多晶硅(p-Si)薄膜太阳能电池,前两者有光致衰退效应,其中μc—Si薄膜太阳能电池光致衰退效应相对较弱但μc-Si薄膜沉积速率低(仅1.2 nm/s) ,光致衰退效应致使其性能不稳定,发展受到一定的限制,而后者则无光致衰退效应问题,因此是硅系太阳能电池

的发展方向[1]。 太阳能电池是制约太阳能发电产业发展的瓶颈技术之一。目前主要的研究工作集中在新材料、新工艺、新设计等方面,其目的是为了提高电池转换效率和降低电池制造成本。制造太阳能电池的材料主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅以及其他新型化合物半导体材料,其中非晶硅属直接转换型半导体,光吸收率大,易于制成厚度0.5微米以下、面积l平方米以上的薄膜,并且容易与其他 原子结合制成对近红外高吸收的非晶硅锗集层光电池,这是目前的主攻方向之一;另一种是非晶硅和多晶硅混合薄膜材料,它转换率高、用材省,是新世纪最有前途的薄膜电池之一。 2、无机化合物薄膜太阳能电池 选用的无机化合物主要有CdTe,CdS,GaAs,CulnSe2(CIS)等,其中CdTe的禁带宽度为1.45 eV(最佳产生光伏响应的禁带宽度为1.5 eV),是一个理想的半导体材料,截止2004年,CdTe电池光电转化效率最高为16.5%;CdS的禁带宽度约为2.42 eV,是一种良好的太阳能电池窗口层材料,可与CdTe、SnS和CIS等形成异质结太阳能电池;GaAs的禁带宽度为1.43 eV,光吸收系数很高,GaAs单结太阳电池的理论光电转化效率为27%,目前GaA/Ge单结太阳电池最高光电转换效率超过20%,生产水平的光电转换效率已经达到19~20%,其与GalnP组成的双节、三节和多节太阳能电池有很大的发展前景;CIS薄膜太阳能电池实验室最高光电转化效率已达19.5%,在聚光条件下(14个太阳光强),光电转化效率达到21.5%,组件产品的光电转化效率已经超过13%;CIS 薄膜用Ga部分取代In,就形成Culn1-x Ga x Se2 (简称CIGS)四元化合物,其薄膜的禁带宽度在1.04~1.7 eV范围内可调,这为太阳能电池最佳禁带宽度的优化提供了机会,同时开发了两种新的材料,用Ga完全取代In形成CuGaSe2,用S完全取代Se形成CulnS2,以备In、Se资源不足时可以采用。但是,Cd和As是有毒元素,In和Se是稀有元素,严重地制约着无机化合物薄膜太阳能电池的大规模生

光学薄膜技术第三章--薄膜制造技术

第三章薄膜制造技术 光学薄膜可以采用物理汽相沉积(PVD)和化学液相沉积(CLD)两种工艺来获得。CLD工艺简单,制造成本低,但膜层厚度不能精确控制,膜层强度差,较难获得多层膜,废水废气对环境造成污染,已很少使用。 PVD需要使用真空镀膜机,制造成本高,但膜层厚度能够精确控制,膜层强度好,目前已广泛使用。 PVD分为热蒸发、溅射、离子镀、及离子辅助镀等。 制作薄膜所必需的有关真空设备的基础知识 用物理方法制作薄膜,概括起来就是给制作薄膜的物质加上热能或动量,使它分解为原子、分子或少数几 个原子、分子的集合体(从广义来说,就是使其蒸发),并使它们在其他位置重新结合或凝聚。 在这个过程中,如果大气与蒸发中的物质同时存在,那就会产生如下一些问题: ①蒸发物质的直线前进受妨碍而形成雾状微粒,难以制得均匀平整的薄膜; ②空气分子进入薄膜而形成杂质; ③空气中的活性分子与薄膜形成化合物; ④蒸发用的加热器及蒸发物质等与空气分子发生反应形成 化合物,从而不能进行正常的蒸发等等。 因此,必须把空气分子从制作薄膜的设备中排除出去,这个 过程称为抽气。空气压力低于一个大气压的状态称为真空, 而把产生真空的装置叫做真空泵,抽成真空的容器叫做真空 室,把包括真空泵和真空室在内的设备叫做真空设备。制作 薄膜最重要的装备是真空设备. 真空设备大致可分为两类:高真空设备和超高真空设备。二 者真空度不同,这两种真空设备的抽气系统基本上是相同 的,但所用的真空泵和真空阀不同,而且用于真空室和抽气 系统的材料也不同,下图是典型的高真空设备的原理图,制 作薄膜所用的高真空设备大多都属于这一类。 下图是超高真空设备的原理图,在原理上,它与高真空设备 没有什么不同,但是,为了稍稍改善抽气时空气的流动性, 超高真空设备不太使用管子,多数将超高真空用的真空泵直 接与真空室连接,一般还要装上辅助真空泵(如钛吸气泵) 来辅助超高真空泵。 3.1 高真空镀膜机 1.真空系统 现代的光学薄膜制备都是在真空下获得的。普通所说的 真空镀膜,基本都是在高真空中进行的。 先进行(1)然后进行(2)。因为所有的(超)高真空泵只有在真空室的压力降低到一定程度时才能进行工作, 而且在高真空泵(如油扩散泵)中,要把空气之类的分子排出,就必须使排气口的气体压力降低到一定程 度。 小型镀膜机的真空系统 低真空机械泵+高真空油扩散泵+低温冷阱

《土地科学导论》课程教学大纲

《土地科学导论》课程教学大纲 Specialty Introduction 课程编号:08075101 适用专业:土地资源管理专业 学时数:16 学分数:1 执笔者:审核人: 修订日期:2008年6月 一、课程的性质与目的 本课程是土地资源管理专业入学的专业导论课,为必修课程。其任务是使学生了解土地资源管理的主干课程以及相关课程的学习方法。并为以后专业课的学习打下基础。并对土地资源管理专业产生浓的兴趣。 二、课程教学内容 1.土地和土地科学(2学时) 主要内容:土地简介、土地科学简介、土地科学和其他科学的关系以及我国土地科学的历史、现状和发展方向。 了解土地的概念,土地的属性,掌握土地的科学的学科体系以及与土地科学和其他学科的关系。 (教学方式:讲授2学时) 2.土地资源学(2学时) 主要内容:土地资源学简介、土地资源的研究简史及发展前景、我国土地资源介绍。 掌握土地资源的研究内容和研究方法。 (教学方式:讲授2学时) 3.土地经济学(2学时) 主要内容:土地的供给与需求,地租与地价理论,土地金融与土地税收,土地报酬递减规律及规模经济原理。 掌握土地的供给与需求,地租与地价理论;了解土地金融与土地税收,土地报酬递减规律及规模经济原理。 (教学方式:讲授2学时) 4.土地利用规划学(2学时) 主要内容:土地利用规划的概念,土地利用规划的基本原理,土地利用规划总述及土地利用专项和详细规划。 掌握土地利用规划的概念,土地利用规划的基本原理;了解土地利用规划总述及土地利用专项和详细规划。 (教学方式:讲授2学时) 5.土地法学与土地行政学(2学时)

主要内容:土地法学理论与体系、土地法的渊源及其与其他部门的关系、土地产权制度;土地行政的概念与职能,土地行政组织与土地行政方法。 掌握土地法学理论与体系、土地行政的概念与职能;了解土地行政组织与土地行政方法。 (教学方式:讲授2学时) 6.地籍学(2学时) 主要内容:地籍制度、土地调查与土地分等定级、不动产登记。 掌握土地调查与土地分等定级;了解地籍制度;理解不动产登记。 (教学方式:讲授2学时) 7.土地资源可持续利用(2学时) 主要内容:可持续发展理论、土地资源与可持续利用、土地可持续利用评价。 理解土地资源与可持续利用;掌握可持续发展理论 (教学方式:讲授2学时) 8.国土资源管理信息化建设与土地信息系统(2学时) 主要内容:国土资源管理信息化建设;土地信息系统构建。 了解国土资源管理信息化建设;土地信息系统构建。 (教学方式:讲授2学时) 附:学时安排表 三、课程教学的基本要求 本课程一课堂讲授为主,应根据学生平时听课的情况以及作业情况适当安排课堂讨论与习题课,采用精讲多练、加强课后答疑相结合的教学方法,使学生熟练掌握课程内容。 (一)课堂讲授 本课程以土地资源的学科为基础,由于学时比较少,授课时应精讲,重点讲土地资源管理的主干学科。通过有限的学时,使学生尽快掌握土地资源管理的基本概念和方法,并培养学生运用所学知识解决学实际问题的能力。 (二)课堂讨论

中医皮肤科学 课程教学大纲

《中医皮肤科学》 课程教学大纲 (供五年制中医、中西医结合、针灸专业及骨伤、养生康复方向使用) 北京中医药大学东方学院 二零一零年八月制定

《中医皮肤病学》课程教学大纲 (供五年制中医、中西医结合、针灸专业及骨伤、养生康复方向使用) 课程名称:中医皮肤病学 学时:36(20/16) 学分:2 一、课程的性质与教学目的: 中医皮肤科学是以中医理论为指导,研究皮肤及附属器疾病及性传播疾病规律和防治的一门临床医学专业学科。中医皮肤科有其独特的理论体系,其特点是虽然疾病大部分发生在体表,但“有诸内,必形诸外”,“治外必本诸内”,故中医皮肤科学是用中医的整体观念结合皮损辩证去认识皮肤病的发生和演变规律,用内治、外治相结合的方法防治疾病。 本门课程的教学目的是通过课堂和临床教学,是学生系统掌握中医皮肤科学的基础理论和常见、多发病的辨证论治及预防知识;了解某些疑难杂症的诊治要点,达到培养临床应用型人才的目的。 二、教学内容与要求: 上篇总论(4学时) 皮肤的结构 了解皮肤的结构 皮肤的生理功能 了解皮肤的生理功能 3皮肤与脏腑经络的关系 了解脏腑经络与皮肤的关系 4皮肤病的病因病机 熟悉皮肤病的内外致病因素,以及各种病因的致病特点。 皮肤病的症状辩证 熟悉瘙痒的辩证,掌握原发性和继发性皮损的形态特征及中医辩证。 内治法 熟悉常用内治法的适应症,掌握常用方剂。 外治法 了解各种外用药剂型,熟悉各种剂型的适应症,掌握外用药使用原则。 难点:皮损辩证,外用药使用原则。 下篇各论 热疮(学时) 熟悉本病的定义、发病原因、临床特点及辩证论治,了解本病的预防措施。 蛇串疮(学时) 熟悉本病的定义、洗衣病名和病因病机,掌握临床表现】与热疮的鉴别诊断及辩证论治。 难点:蛇串疮与热疮的鉴别诊断、辨证论治。 疣(1学时) 了解疣的定义及不同疣(如疣目、牛程蹇、扁瘊、鼠乳等)的西医病名。掌握各种疣的临床表现及治疗方法,了解疣的防护。 难点:各种疣的诊断。

薄膜材料及其制备技术-2015级研究生

《薄膜材料及其制备技术》作业 ——材料科学与工程学院2015级研究生 1,在T=291K 时,水的表面张力系数(或表面能)10.07 3N m s -=?,63118.01610v m mol a --=醋,如果水滴半径810r m -=,请计算此时的蒸汽压'p (用p 表示)以及水滴内外压强差p D 。(10分) 2,从热力学的角度证明:当从过饱和(压强为p ’)的气相析出凝聚相时,凝聚 相的临界晶核尺寸r c 满足:2exp()'/B c v p p K Tr a s =;并由此得到结论:①当凝聚体晶核的尺寸rr c 时,随时间的演化,晶核将长大;③当r=r c 时,晶核随时间既不消逝也不长大。(v a 为凝聚体原子或分子的体积;p ’为过饱和蒸气压;p 为饱和蒸气压;σ为表面能)(10分) 3,当有衬底存在时,气体的形核就称作非均匀形核,证明:形核功 3** 23cos cos []4G G q q -+D =D ?均 。式中,*G D 均为均匀形核时的形核功;θ为浸润角。由此可以判断:当薄膜能够充分浸润衬底时,薄膜的形核功为0。(10分) 4,试从微观键能的观点证明:描述浸润问题的Young 方程cos LV SV SL s q s s =-可以近似写作2cos 2 LL LS u u q =(其中,LL u 为单位面积的液相原子之间的键能;LS u 为固-液界面上单位面积的固-液原子之间的键能),进而说明若A 能够浸润B ,并不能够推出B 也能够浸润A 的结论。(10分) 5,请论述真空度对成膜质量的影响。(10分) 6,衬底温度(即生长温度)是如何影响薄膜生长模式的?(10分) 7,论述晶格失配(既失配应力)与薄膜生长模式的关系。(10分) 8,论述衬底表面对形核难易程度:凹面>平面>凸面。即凹面处最容易形核,而凸面处最难形核。(10分) 9,试解释二维成核的层状生长机理与Step-flow 生长机理,并进一步论证在何种情况下薄膜倾向于step-flow 生长。(10分) 10, 自行查找文献,阐述一种流行的薄膜生长技术及其特点,并举例讲述其具体制备薄膜的实例及成膜质量。(10分) *作业可以打印。不准抄袭,一经发现,即作零分处理。作业于2016年6月1日前汇总上交。

《小学科学课程与教学》教学大纲复习课程

《小学科学课程与教学》教学大纲

《小学科学课程与教学》教学大纲 总学时: 10 学分: 0.5 理论学时: 8 实践学时: 2 适用专业:农村小学全科教师 一、课程的性质、目的和任务 《小学科学课程与教学论》是农村小学全科教师专业的必修课程,是针对师范生入职小学以后能够胜任小学《科学》课的教学而开设的,它以最新的科学教育理论为引导,以综合性的实践与智慧性的策略知识为承载,以培养小学科学教育实践能力为基础,实现培养专业化的小学科学教师的课程目标。 通过本课程的学习,学生能够全面整体地了解和认识小学《科学》课程,不断加深理解现实中的小学科学课程与教学现象,获取小学科学课程开发研究与教学实施的基本策略与方法,学会运用小学课程与教学理论分析实际问题,形成初步的科学教育教学的能力和科学教学研究的意识。 二、主要内容、重点及深度 理论教学部分: 第一章科学教育概述 (一)教学内容 第一节科学的定义与特征 一科学的定义 二科学的本质特征 第二节科学的多维视角 一作为知识系统的科学 二作为探究活动的科学 三作为思维方法的科学 第三节科学主义与伪科学、反科学 一科学与科学主义 二科学与伪科学

三科学与反科学 第四节科学、技术与社会 一科学与技术 二科学、技术与社会 三科学文化与人文文化 第五节科学教育与生活世界 一哲学视域里的生活世界 二科学教育与生活世界的疏远 三回归生活世界的科学教育改革 第六节科学教育与科学研究世界 一科学家视野中的科学研究世界 二科学教育与科学研究世界的隔绝 三走进科学研究世界的科学教育 第七节科学教育与科学历史世界 一历史发展进程中的科学世界 二科学教育对科学历史世界的遗忘 三面向科学历史世界的科学教育 (二)教学重点 理解科学与技术的本质与区别,明确科学教学的重要性以及新的科学教育观念。(三)教学难点 对新的科学教育观的理解 (四)教学基本要求 能够较为深入的理解科学、技术、科学素养的内涵与本质。结合学生的活动,通过讨论与实例分析,引发学生深层次思考,深刻理解科学教育的价值。 第二章科学教育的发展历程 (一)教学内容 第一节西方科学教育的发展 一西方科学教育的产生 二西方科学教育的发展 三西方20世纪的科学教育 第二节我国科学教育的发展 一我国古代的科学教育 二我国近代科学教育的兴起 三我国1949年后教育的变革 第三节科学教育价值取向的历史演变 一西方科学教育价值取向的历史演变

薄膜材料制备原理、技术及应用知识点

薄膜材料制备原理、技术及应用知识点1 一、名词解释 1. 气体分子的平均自由程:自由程是指一个分子与其它分子相继两次碰撞之间,经过的直线路程。对个别分子而言,自由程时长时短,但大量分子的自由程具有确定的统计规律。气体分子相继两次碰撞间所走路程的平均值。 2. 物理气相沉积(PVD):物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)技术表示在真空条件下,采用物理方法,将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积的主要方法有,真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜,及分子束外延等。发展到目前,物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。 3. 化学气相沉积(CVD):化学气相沉积(Chemical vapor deposition,简称CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。它本质上属于原子范畴的气态传质过程。 4. 等离子体鞘层电位:等离子区与物体表面的电位差值ΔV p即所谓的鞘层电位。 在等离子体中放入一个金属板,由于电子和离子做热运动,而电子比离子的质量小,热速度就比离子大,先到达金属板,这样金属板带上负电,板附近有一层离子,于是形成了一个小局域电场,该电场加速了离子,减速电子,最终稳定了以后,就形成了鞘层结构,该金属板稳定后具有一个电势,称为悬浮电位。 5. 溅射产额:即单位入射离子轰击靶极溅出原子的平均数,与入射离子的能量有关。 6. 自偏压效应:在射频电场起作用的同时,靶材会自动地处于一个负电位下,导致气体离子对其产生自发的轰击和溅射。 7. 磁控溅射:在二极溅射中增加一个平行于靶表面的封闭磁场,借助于靶表面上形成的正交电磁场,把二次电子束缚在靶表面特定区域来增强电离效率,增加离子密度和能量,从而实现高速率溅射的过程。 8. 离子镀:在真空条件下,利用气体放电使气体或被蒸发物部分离化,产生离子轰击效应,最终将蒸发物或反应物沉积在基片上。结合蒸发与溅射两种薄膜沉积技术而发展的一种PVD方法。 9. 离化率:被离化的原子数与被蒸发气化的原子数之比称为离化率.一般离化装置的离化率仅为百分之几,离化率较高的空心阴极法也仅为20~40% 10. 等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)技术:是一种用等离子体激活反应气体,促进在基体表面或近表面空间进行化学反应,生成固态膜的技术。等离子体化学气相沉积技术的基本原理是在高频或直流电场作用下,源气体电离形成等离子体,利用低温等离子体作为能量源,通入适量的反应气体,利用等离子体放电,使反应气体激活并实现化学气相沉积的技术。 11. 外延生长:在单晶衬底(基片)上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层,犹如原来的晶体向外延伸了一段,故称外延生长。 12. 薄膜附着力:薄膜对衬底的黏着能力的大小,即薄膜与衬底在化学键合力或物理咬合力作用下的结合强度。 二、填空: 1、当环境中元素的分压降低到了其平衡蒸气压之下时,元素发生净蒸发。反之,元素发生净沉积。 2、在直流放电系统中,气体放电通常要经过汤生放电阶段、辉光放电阶段和弧光放电阶段三个放电过程,其中溅射法制备薄膜主要采用辉光放电阶段所产生的大量等离子体来形成溅射。 3、溅射仅是离子轰击物体表面时发生的物理过程之一,不同能量的离子与固体表面相互作用的过程不同,不仅可以实现对物质原子的溅射,还可以在固体表面形成沉积现象和离子注入现象。 4、溅射法所采有的放电气体多为Ar气,主要原因是惰性气体做为入射离子时,物质溅射产额高,从经济方面考虑,多使用Ar做为溅射气体。 5、直流溅射要求靶材具有良好的导电性,否则靶电流过小,靶电压过高,而射频溅射方法以交流电源提供高频电场,高频电场可经由其它阻抗形式进入沉积室,不再要求电极一定是导电体,使溅射过程摆脱对靶材导电性的要求。 6、磁控溅射存在的缺点。 1 微观永远大于宏观你永远大于人类今天永远大于永远■■■■■■■■纯属个人行为,仅供参考■■■■■■■■勿删■■■■■■■■■

学前儿童科学教育课程教学大纲

《学前儿童科学教育》课程教学大纲 课程类型:专业课课程代码:14401405 课程学时:36学分: 2 适用专业:中职学前教育专业 开课时间:二年级一学期 《学前儿童科学教育》是学前教育专业的专业必修课程,是幼儿园“五大领域”教育的重要组成部分,是一门应用性较强的学科。《学前儿童科学教育》是一门以教学论的一般原理为依据,运用教育学、心理学的理论和原则来研究幼儿科学教育活动过程的科学。具体研究对象是幼儿科学教育的理论和实践问题,包括:幼儿科学教育的发展;科学教育在幼儿发展中的作用;幼儿科学教育的目标和内容;教师怎样引到幼儿学科学、怎样开发幼儿的科学探索活动;教师怎样为幼儿学科学创设环境和提供材料设备;以及怎样进行评价其效果等。开设本课程的任务是:提高学生对幼儿科学教育的认识,了解儿童学习科学的规律,全面掌握幼儿科学教育的目标、内容和方法以及活动设计、评价等专业知识,从而初步具备进行该领域的教育工作的实际能力和开展有关学前儿童科学教育科研工作的初步技能。 一、教学目的与要求 1.能够记住和理解教材中各种幼儿科学教育的主要概念、理论和观点。 2.能够运用学前儿童科学教育的一般规律去分析和解决各种幼儿园科学教育中的实际问题。 3.能够综合运用学前儿童科学教育知识设计、实施及评价幼儿园科学教育活动。 4.知道怎样收集科学教育研究的信息,初步了解进行科学教育研究特别是实践研究的方法和途径。 二、教学重点与难点 1、教学重点:学前儿童科学教育活动内容,学前儿童科学教育活动主 设计与组织指导,学前儿童教学类教育活动设计与组织指导等 2、教学难点:把握学前儿童科学教育的性质,根据学前儿童的年龄教特点,有针对性地采取合适的教学方法和教学手段实施教学;内化教育者应具备的知识、技能和素质。

环境科学导论课程教学大纲

《环境科学概论》课程教学大纲 课程名称:The base of environmental science 课程编号:100201 总学时数:48学时 学分:3学分 课程类别:专业必修课 教材:《环境学概论》(高等教育出版社、刘培桐、薛纪渝、王华东)。 参考书目: 1.刘天齐、林肇信、刘逸农主编,《环境保护概论》,北京高等教育出版社,198 2.7 2.王羽亭、井文涌、何强编,《环境学导论》,北京清华大学出版社,1985.9 3.殷维君,《环境保护基础》,武汉工业大学出版社,1998.9 4.马玉琴,《环境监测》,武汉工业大学出版社,1998.9 5.张小平编,固体废物污染控制工程,化学工业出版社,2004 6.胡亨魁主编,《水污染控制工程》,武汉理工大学出版社,2003 7.李连山,《大气污染控制工程》,武汉工业大学出版社,2003。 8.肖洪亮,《噪声污染控制》,武汉工业大学出版社,1998.9 《课程内容简介》: 《环境科学概论》以人类生态系统的基本原理为依据,系统论述环境的发生和发展,以及人类活动引起的主要环境要素(大气、水、土壤等)的污染问题和污染物在环境中的迁移转化规律,并以环境质量评价、环境规划及污染综合防治等方法和手段实现环境质量的调控。 一、课程的性质、目的及任务 《环境学概论》是资源环境与城乡规划管理专业必修的一门重要的专业基础课程。它以人类生态系统的基本原理为依据,系统论述环境的发生和发展,以及人类活动引起的主要环境要素(大气、水、土壤等)的污染问题和污染物在环境中的迁移转化规律,并以环境质量评价、环境规划及污染综合防治等方法和手段实现环境质量的调控。 1.课堂教学 要求讲授具有严密的系统性,条理性,应紧密结合现实内容。应注意调动学生的积极主动性,充 分给予学生发表自己观点的机会。 2.自学安排 要求参阅与环境有关的国内外论文杂志及报刊,及时了解世界环境问题新动态,应注意与本专业 的环境问题有关的文章并作笔记。 3.实践性教学环节安排 计划参观淄博市污水处理公司的污水处理工艺流程,或参加环保公益活动。 二、教学内容、要点和课时安排 表1 《环境科学概论》授课课时分配表 课程内容课内学时课程内容课内学时

《薄膜材料与薄膜技术》复习题

《薄膜材料与薄膜技术》复习题 1.薄膜材料与体材料的联系与区别。 1. 薄膜所用原料少,容易大面积化,而且可以曲面加工。例:金箔、饰品、太阳能电池,GaN,SiC,Diamond 2. 厚度小、比表面积大,能产生许多新效应。如:极化效应、表面和界面效应、耦合效应等。 3. 可以获得体态下不存在的非平衡和非化学计量比结构。如:Diamond: 工业合成, 2000℃,5.5万大气压, CVD生长薄膜:常压,800度.Mgx Zn1-x O: 体相中Mg的平衡固溶度为0.04, PLD法生长的薄膜中,x可0~1. 4. 容易实现多层膜,多功能薄膜。如:太阳能电池、超晶格: GaAlAs/GaAs 5. 薄膜和基片的粘附性,一般由范德瓦耳斯力、静电力、表面能(浸润)和表面互扩散决定。范德瓦耳 2. 真空度的各种单位及换算关系如何? ●1pa=1N/m2(1atm)≈1.013×105Pa(帕) ●1Torr≈1 / 760atm≈1mmHg ●1Torr≈133Pa≈102 Pa ● 1bar = 0.1MPa 3. 机械泵、扩散泵、涡轮分子泵和低温泵的工作原理是什么? 旋片式机械泵 工作过程: 1.气体从入口进入转子和定子之间 2.偏轴转子压缩空气并输送到出口 3.气体在出口累积到一定压强,喷出到大气 工作范围及特点: Atmosphere to 10-3 torr 耐用,便宜 由于泵的定子、转子都浸入油中,每周期都有油进入容器,有污染。 要求机械泵油有低的饱和蒸汽压、一定润滑性、黏度和高稳定性。 油扩散泵 1. 加热油从喷嘴高速喷出,气体分子与油分子碰撞实现动量转移,向出 气口运动,或溶入油中,油冷凝后,重新加热时,排出溶入的气体,并 由出气口抽出; 2. 需要水冷,前级泵 3. 10-3 to 10-7 Torr (to 10-9 Torr,液氮冷阱) 优点:耐用、成本低,抽速快无震动和声音 缺点:油污染 涡轮分子泵特点: 1. 气体分子被高速转动的涡轮片撞击,向出口运动 2.多级速度:30,000-60,000 rpm.转子的切向速度与分子运动速率相当 3. Atmosphere to 10-10 Torr 4. 启动和关闭很快 5. 无油,有电磁污染 6. 噪声大、有振动、比较昂贵.

《学前儿童科学教育》课程教学大纲汇总

《学前儿童科学教育》课程教学大纲 执笔人:骆阳 审核人:黄珠红 编撰日期:2008年10月 《学前儿童科学教育》是学前教育的一门专业课程,是幼儿园“五大领域”教育的重要组成部分,是一门主干课程。它是一门以教学论的一般原理为依据,运用教育学、心理学的理论、原则来研究学前儿童科学教育活动过程的学科。具体研究对象是学前儿童科学教育的理论和实践问题,包括:学前儿童科学教育的发展;科学教育在学前儿童发展中的作用;学前儿童科学教育的目标和内容;教师怎样引导学前儿童学科学、怎样开展学前儿童的科学探索活动;教师怎样为学前儿童科学创设环境和提供材料设备;以及怎样进行评价及其效果等。因而,它是一门应用性较强的学科。 《学前儿童科学教育》与自然科学、学前儿童心理学、学前教育学的关系十分密切,它虽然是一门教育学科,但它的任务、内容和方法都和生物、物理、化学、天文、地理、生理卫生等自然科学紧密联系。同时,引导学前儿童学习科学必须以学前儿童的心理发展规律为依据,根据不同年龄的学前儿童制定不同的科学教育目标,采用不同的教材内容及方法。在教育过程中,还要以学前儿童教育的一般原理为根据来分析科学教育的实际问题。所以,自然科学、学前儿童心理学、学前教育学是学前儿童科学教育的知识基础和理论根据,学习《学前儿童科学教育》有助于这几门学科知识的进一步巩固和理解。 《学前儿童科学教育》是幼儿园教育的组成部分,它和《学前儿童语言教育》、《学前儿童艺术教育》、《学前儿童健康教育》、《学前儿童社会教育》等学科相互联系、相互渗透。科学教育为各科教育提供具体的内容,而各科教育又为科学教育的开展给予了生动形象的手段和形式,共同完成学前教育的总目标。 《学前儿童科学教育》是学前教育专业的专业必修课,通过本课程的学习,可以提高对学前儿童科学教育活动的认识,全面掌握学前儿童科学教育的目标、理论、内容、方法、活动设计和评价等专业知识,从而具有进行该课程的教育工作的实际能力和开展有关学前儿童科学教育科研工作的初步技能。 一、教学要求 (一)知识体系 1.科学是关于自然、社会和思维的知识体系,科学是探索的过程。技术是人类改变或控制其周围环境的手段或活动,是人类活动的一个专门领域。科学技术是辩证统一的整体。学前儿童科学教育的实质是对幼儿进行科学素质的早期培养。向学前儿童进行科学教育是人类社会进步的必然要求,是学前儿童发展的需要,也是学前教育不可缺少的组成部分。 中国学前儿童科学教育的发展经历了漫长的岁月,今天的学前儿童科学教育是从原先的常识教育的基础上发展而来的。在当今世界上,由于各个国家、地区的社会制度、经济情况、教育目标等不同,学前儿童科学教育的具体情况也不尽相同,但又有着共同的发展趋势。 2.对学前儿童进行科学教育,需要有正确的理论指导,马克思列宁主义辨证唯物主义认识论,皮亚杰、布鲁纳、维果茨基等心理学家的有关理论都对我们进行学前儿童科学教育具有重要的启示。另外,学前儿童学习科学的特点为我们进

薄膜材料与薄膜技术教学大纲

《薄膜材料与薄膜技术》课程教学大纲 一、《材料制备技术》课程说明 (一)课程代码: (二)课程英文名称:Thin Film Materials and Thin film Technology (三)开课对象:物理系材料物理专业 (四)课程性质: 本课程是材料物理专业的一门专业选修课。 (五)教学目的 本课程主要介绍薄膜材料的制备及特性。通过学习既可以掌握一些薄膜物理的基本知识,同时也能了解该领域内当前的一些前沿研究进展,开阔眼界,这些都有利于学生将来更好的投入科研工作中去。 (六)教学内容: 本课程主要论述薄膜的制造技术与薄膜物理的基础内容。其中系统介绍了各种成膜技术的基本原理与方法,包括蒸发镀膜、溅射镀膜、离子镀、化学气相沉积、溶液制膜技术以及膜厚的测量与监控等。同时介绍了薄膜的形成,薄膜的结构与缺陷,薄膜的电学性质、力学性质、半导体特性、磁学性质以及超导性质等。 (七)学时数、学分数及学时数具体分配 学时数:36 学分数:2 (八)教学方式: 课堂教学 (九)考核方式和成绩记载说明: 考核方式为考试。严格考核学生出勤情况,达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格,综合成绩根据出勤情况、平时成绩和期末成绩评定,出勤情况占20%,平时成绩占20%,期末成绩占60%。 二、讲授大纲与各章的基本要求 第一章真空技术基础

教学要点: 通过本章的教学使学生初步了解真空的基本知识,掌握获取一定程度的真空状态的方法及测量手段。 教学时数:4 教学内容: 第一节:真空的基本知识 第二节:稀薄气体的基本性质 第三节:真空的获得 第四节:真空的测量 考核要求: 1.真空的基本知识(识记) 2.稀薄气体的基本性质(领会) 3.真空的获得(领会) 4.真空的测量(识记) 第二章真空蒸发镀膜法 教学要点: 了解真空蒸发镀膜的基本原理,了解蒸发特性以及相应的膜厚分布特点,了解膜厚和沉积速率的测量与监控方法。 教学时数:4 教学内容: 第一节:真空蒸发原理 第二节:蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 第三节:蒸发源的类型 第四节:合金及化合物的蒸发 第五节:膜厚和沉积速率的测量与监控 考核要求: 1.真空蒸发基本原理(领会) 2.蒸发源的特性及膜厚分布(识记) 3.蒸发源的类型(识记) 4.膜厚和沉积速率的测量与监控(领会) 5.合金及化合物的蒸发(领会) 第三章溅射镀膜 教学要点: 了解溅射法制备纳米薄膜的基本原理,掌握溅射法制备的特点,熟悉溅射镀膜的几种基本类型,了解溅射镀膜的厚度分布特点,明确如何控制厚度均匀性指标。 教学时数:4 教学内容: 第一节:溅射镀膜的特点 第二节:溅射的基本原理 第三节:溅射镀膜类型 第四节:溅射镀膜的厚度均匀性 考核要求:

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