书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
氮化钛(TiN)薄膜光学性质的研究进展
介绍了拟合氮化钛薄膜光学常数常用的色散模型，且结合第一性原理
计算出的能带结构和态密度给予阐述;概括了氮化钛在表面等离子体共振方面的
研究进展和掺杂对于氮化钛薄膜光学性能的影响;并且指出了氮化钛在节能镀膜
玻璃方面的应用。

TiN 薄膜以其制备工艺成熟稳定、价格低廉以及耐磨耐腐蚀特性好，而
广泛应用于切削工具和机械零件的硬质涂层保护膜。

近年来，随着科技的发展
和工业的需求，TiN 在MEMS、太阳能电池的背电极、燃料电池、纳米生物技术、节能镀膜玻璃等领域的应用都有相关的报道。

关于
TiN 薄膜的研究已经从原有的注重力学机械性能，逐渐转向光电性能;其
中关于薄膜光学性质的研究报道已有很多，本文将综述已有的研究成果，着重
从物理原理的角度解析TiN 薄膜的光学性质。

TiN 薄膜的光学性质
TiN 的能带结构和态密度
TiN 属于面心立方结构，晶格中参与成键的价电子有过渡族金属Ti 的
3d24s2 和N 的2p3。

通过采用缀加平面波方法和第一性原理计算可以得出TiN 的能带结构和态密度，进而计算出材料中电子的填充态和未填充态，再根据跃
迁的选择定则，计算出跃迁矩阵元和吸收系数，从而得到介电函数的虚部;再根
据Kramers- Kronig 变换关系就可得出介电函数的实部，据Maxwell 关系式就可以确定材料的折射率和消光系数。

因此分材料的能带结构和态密度对材料光
学性质的影响就显得非常重要。

根据跃迁选择定则和计算出的TiN 能带结构显示，跃迁过程将会发生。