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研究生： 楊璧華
論文名稱： ZnO-SiO2一維光子晶體共振器之之製作與特性研究
指導教授： 洪姮娥
Horng, Herng-Er
楊謝樂
Yang, Shieh-Yueh
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 光電工程研究所
Graduate Institute of Electro-Optical Engineering
論文出版年： 2006
畢業學年度： 94
語文別： 中文
論文頁數： 43
中文關鍵詞： 一維光子晶體 、紫外光 、氧化鋅
論文種類： 學術論文
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    • 本實驗以射頻磁控濺鍍法(Radio Frequency magnetron sputtering)在玻璃基板上交錯濺鍍ZnO及SiO2薄膜形成一維光子晶體，藉由考慮ZnO及SiO2的折射率，設計適合的薄膜厚度及週期數使得該一維光子晶體在500 nm到600 nm產生所謂的光譜帶隙(Photonic band gap)。而且，由於ZnO及SiO2在可見光的透明度極高，若在光子晶體的中心處再加入一層ZnO，則可形成一個可見光的一維光子晶體共振器。
    本實驗研究發現，ZnO的折射率在UV光的照射下，可隨UV光的照射強度產生規律的變化，且呈現可逆行為，即當UV光移除時，ZnO的折射率將恢復到未加UV光時的折射率(2.032)，此結果表示ZnO-SiO2一維光子晶體共振器，可利用外加UV光照射強度的不同，達到共振波長可調性之目的。
    另外，我們製作ITO-SiO2一維光子晶體共振器，在中心處加入不同厚度的ZnO缺陷層，觀察其穿透頻譜，發現增加ZnO缺陷層的厚度，光子晶體共振器的共振波長有往長波段偏移的現象。

    第一章 序論..........................................1 第二章 一維光子晶體共振器之設計.........................4 第三章 一維光子晶體製作及其穿透光譜量測..................13 3.1 一維光子晶體共振器之製備.............................13 3.1.1 射頻磁控濺鍍系統.............................13 3.1.2 鍍膜步驟.............................16 3.1.3 薄膜特性量測..............................17 3.2 穿透光譜量測系統架設.............................18 3.3 穿透光譜數據處理.............................20 第四章 結果與討論.............................23 4.1 薄膜特性研究.............................23 4.1.1 鍍膜速率對薄膜表面粗糙度之影響............23 4.1.2 多層膜之表面粗糙度......................26 4.2 不同缺陷層厚度對共振波長之影響......................29 4.3 外加UV光對一維光子晶體共振器之影響......................31 4.3.1 UV光強度對ZnO折射率之影響......................31 4.3.2 UV光強度對一維光子晶體光譜帶隙之影響.............33 4.3.3 UV光強度對一維光子晶體共振器共振波長之影響.....37 第五章 結論.........................................43

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