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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 陳學禮 | |
| dc.contributor.author | Chien-Hao Chao | en |
| dc.contributor.author | 趙健皓 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-13T07:48:06Z | - |
| dc.date.available | 2007-07-28 | |
| dc.date.copyright | 2005-07-28 | |
| dc.date.issued | 2005 | |
| dc.date.submitted | 2005-07-26 | |
| dc.identifier.citation | 1. R. H. Ritchie, Phys. Rev. 106, 874 (1957).
2. H. Raether, Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings (Springer-Verlag, Heidelberg, 1988). 3. T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature (London) 391, 667 (1998). 4. H. F. Ghaemi, T. Thio, D. E. Grupp, T. W. Ebbesen, and H. J. Lezec, Phys. Rev. B 58, 6779 (1998). 5. H. Bethe, Phys. Rev. 66, 163 (1944). 6. C.-C. Chen, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 18, 627(1970). 7. T. J. Kim, T. Thio, T. W. Ebbesen, D. E. Grupp, and, H. J. Lezec, Opt. Lett. 24, 256 (1999). 8. T. Thio, H. F. Ghaemi, H. J. Lezec,; P. A. Wolff, T. W. Ebbesen, J. Opt. Soc. Am. B 16, 1743 (1999). 9. D. E. Grupp, H. J. Lezec, T. W. Ebbesen, K. M. Pellerin, and Tineke Thio, Appl. Phys. Lett. 77, 1569 (2000). 10. A. Krishnan, T. Thio, T. Kim, J. H. J. Lezec, T. W. Ebbesen, P. A. Wolff, J. Pendry, L. Martin-Moreno, and F. J. Garcia-Vidal, Opt. Commun. 200, 1 (2001). 11. L. Martín-Moreno, F. J. García-Vidal, H. J. Lezec, K. M. Pellerin, T. Thio, J. B. Pendry, and T. W. Ebbesen Phys. Rev. Lett. 86, 1114 (2001). 12. A. Dogariu, T. Thio, L. J. Wang, T. W. Ebbesen, H. J. Lezec Opt. Lett. 26, 450 (2001). 13. S. C. Hohng, Y. C. Yoon, D. S. Kim, V. Malyarchuk, R. Müller, Ch. Lienau, J. W. Park, K. H. Yoo, J. Kim, H. Y. Ryu, and Q. H. Park., Appl. Phys. Lett. 81, 3239 (2002). 14. A. Degiron, H. J. Lezec, W. L. Barnes, and T. W. Ebbesen, Appl. Phys. Lett. 81, 4327 (2002). 15. E. Altewischer, M. P. van Exter,and J. P. Woedrman, Nature (London) 418, 304 (2002).. 16. Eloise Devaux, T. W. Ebbesen, Jean-Claude Weeber, and Alain Dereux, Appl. Phys. Lett. 83, 4936 (2003). 17. D. S. Kim, S. C. Hohng, V. Malyarchuk, Y. C. Yoon, Y. H. Ahn, K. J. Yee, J. W. Park, J. Kim, Q. H. Park, and C. Lienau, Phys. Rev. Lett. 91, 143901 (2003). 18. R. Gordon, A. G. Brolo, A. McKinnon, A. Rajora, B. Leathem, and K. L. Kavanagh, Phys. Rev. Lett. 92, 037401 (2004). 19. W. L. Barnes, W. A. Murray, J. Dintinger, E. Devaux, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 92, 107401 (2004). 20. B. K. Minhas, W. Fan, K. Agi, S. R. J. Brueck, and K. J. Malloy, J. Opt. Soc. Am. A 19, 1352 (2002). 21. J. Gómez Rivas, C. Schotsch, P. Haring Bolivar, and H. Kurz, Phys. Rev. B 68, 201306 (2003). 22. Ahmer Naweed, Frank Baumann, William A. Bailey, Jr., Aram S. Karakashian, and William D. Goodhue, J. Opt. Soc. Am. B 20, 2534 (2003). 23. Dongxia Qu, D. Grischkowsky, and Weili Zhang, Opt. Lett. 29, 896 (2004). 24. H. Cao and A. Nahata, Opt. Express 12, 1004 (2004). 25. E. Popov, M. Nevière, S. Enoch, and R. Reinisch, Phys. Rev. B 62, 16100 (2000). 26. W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature (London) 424, 824 (2003). 27. S. A. Darmanyan and A. V. Zayats, Phys. Rev. B 67, 035424 (2003). 28. Roland Müller, Viktor Malyarchuk, and Christoph Lienau Phys. Rev. B 68, 205415 (2003). 29. A. M. Dykhne, Andrey K. Sarychev, and Vladimir M. Shalaev Phys. Rev. B 67, 195402 (2003). 30. K. J. Klein Koerkamp, S. Enoch, F. B. Segerink, N. F. van Hulst, and L. Kuipers, Phys. Rev. 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Vigneron and J.-M. Vigoureux, Phys. Rev. B 67, 085415 (2003). 56. C. Sönnichsen, T. Franzl, T. Wilk, G. von Plessen, and J. FeldmannDrastic “Reduction of Plasmon Damping in Gold Nanorods”, Phys. Rev. Lett. 88, 077402 (2002). 57. 陳怡君, 介電奈米表面結構與金屬材料之互動所引致指向性出射研究：奈米直寫儀光學頭之創新設計, 國立台灣大學應用力學所碩士論文 (2004). | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/35909 | - |
| dc.description.abstract | 近年來表面電漿現象已被廣泛的研究與探討，因為其特殊的光學性質可以用來製作新穎的光學元件。在次波長的範圍下，具有週期性孔洞排列的金屬膜因表面電漿效應，引發出非尋常的穿透率。此現象是由於在介電膜及金屬膜之間的表面電漿效應所引發。本論文利用傳統半導體製程製作二維週期性孔洞陣列結構，研究低折射率材料和高折射率材料上的表面電漿現象。其中發現在高折射率材料的表面電漿共振強度沒有低折射率材料大，但是在高折射率材料上塗佈二氧化矽，可以使表面電漿共振強度提高七倍；而且此金屬-介電-金屬結構會有Fabry-Perot共振出現。我們同時也研究影響表面電漿的參數：(1)金屬孔洞大小、(2)二氧化矽厚度、(3)金屬厚度、(4)孔洞排列方式、(5)金屬性強弱，以期讓表面電漿引發的高穿透強度達到最高。此外，利用圖形的方向性在使表面電漿在s偏振時不會發生，但在p偏振時可以產生表面電漿；金屬孔洞排列的週期改變時會改變表面電漿共振波長的位置，運用以上兩種原理來製作偏光和濾光的元件。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | Recently surface plasmon polaritons phenomena were widely studied and discussed, because their unique optical properties can be used for the fabrication of novel optical components. By using the metallic hole-array structures with sub-wavelength scales, transmittance can be dramatically enhanced due to the surface plasmon polaritons effect between dielectric and metal layers. Conventional semiconductor processes were used to fabricate two-dimensional periodic hole-arrays for study the behavior of surface plasmon polaritions on low refractive index and high refractive index materials. In the thesis, we found that the resonance transmittance of the surface plasmon polaritons on high refractive index materials is much smaller than on the low refractive index materials. By coating a SiO2 film on high refractive index materials, it would enhance the transmittance based on surface plamon polartons effects up to seven times. This metal-dielectric-metal (M-D-M) structure also induced the Fabry-Perot resonance. We also studied the parameters that influenced the surface plasmon polaritons effect：(1) the diameters of the metallic holes, (2) the thickness of the SiO2 films, (3) the thickness of the metal films, (4) the arrangement of the hole-arrays, (5) the kind of metal films, to optimize the surface plasmon polaritons effect. By using the characteristics of the surface plasmon polaritons that cannot be induced by the s-polarized light, but it can be induced by the p-polarized light. And the transmission resonance wavelength can be tuned by changing the period of the metallic hole-array. We can fabricate the novel polarizers and color filters by semiconductor processes. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-13T07:48:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-94-R92527065-1.pdf: 1665699 bytes, checksum: 217392caf53bdb0da13f0e4814ce18ba (MD5) Previous issue date: 2005 | en |
| dc.description.tableofcontents | 摘要…….…………………………….…………………………………i
Abstract………………………………………………………………ii 誌謝……………………………………………………………………...iii 試片編號………………………………….…………………..………….v 目錄……………………………………………...……………………..viii表目錄…………………………………………..……………………….xi 圖目錄…………………………………………………………………..xii 第一章 緒論…………………………………………………………….1 1.1表面電漿簡介……………………………………………………1 1.2論文架構…………………………………………………………3 第二章 文獻回顧………………………………………………………..4 2.1微影製程…………………………………………………………4 2.2表面電漿現象……………………………………………………7 2.3 表面電漿的色散曲線及公式推導……………………………14 第三章 實驗步驟………………………………………………………21 3.1實驗材料………………………………………………………..21 3.2實驗設備………………………………………………………..21 3.3實驗步驟…………………………………………………...22 第四章 表面電漿在高折射率材料的研究……………………………25 4.1實驗動機與目的……………………………………………….25 4.2 結果與討論…………………………………………….26 4.2.1低折射率材料上的表面電漿現象………………..26 4.2.2高折射率材料上的表面電漿現象………………...30 4.2.3 比較表面電漿在高折射率材料和低折射率材料……..42 4.3 結論……………………………………………………………43 第五章 影響表面電漿的參數………………………………………45 5.1 動機與目的……………………………………………………45 5.2 結果與討論……………………………………………………46 5.2.1 洞的直徑的影響………………………………………..46 5.2.2 二氧化矽膜厚度的影響………………………………..50 5.2.3 鋁膜厚度的影響………………………………………..56 5.2.4 孔洞陣列排列方式的影響……………………………..59 5.2.5 金屬性的影響…………………………………………..63 5.3 結論…………………………………………………………...65 第六章 運用表面電漿做為偏光和濾光元件…………………………66 6.1實驗目的與動機……………………………………………….66 6.2 實驗結果與討論………………………………………………68 6.2.1 量測方法………………………………………………..68 6.2.2 SEM……………………………………………………...69 6.2.3 固定長度(x–axis)，改變寬度(y–axis)………………….70 6.2.4 改變長度(x–axis)，固定寬度(y–axis)………………….72 6.2.5改變週期的影響…………………………………………74 6.2.6 歸一化強度……………………………………………..77 6.3 結論……………………………………………………………80 第七章 結論……………………………………………………………81 7.1 結論………………………………………………………….81 7.2 未來展望………………………………………………………82 Reference………………………………………………………………..84 表目錄 表6-1 固定寬度，改變長度的最大穿透強度………………………..74 表6-2 不同週期的最大穿透強度……………………………………..76 圖目錄 圖2-1 二維週期性結構之穿透頻譜…………………………………..8 圖2-2 一維週期性結構及穿透頻譜…………………………………..9 圖2-3 表面電漿特性…………………………………………………..11 圖2-4 週期性孔洞排列的反射、穿透、吸收頻譜………………….11 圖2-5 週期性孔洞排列的金膜………………………………………..13 圖2-6 灌入不同折射率的金膜穿透頻譜……………………………..14 圖2-7 介面上表面電漿示意圖………………………………………..15 圖3-1 試片結構示意圖………………………………………….23 圖3-2 實驗流程圖…………………………………………..................24 圖4-1 試片A1俯視圖……………………………………………29 圖4-2 試片A1穿透和反射頻譜………………………………..29 圖4-3 試片B1(a) 俯視圖；(b) 剖面圖………………………………32 圖4-4 無圖形鋁膜和有圖形鋁膜(試片B1)的穿透頻譜……………..32 圖4-5 無圖形鋁膜和有圖形鋁膜(試片B1)的反射頻譜……………..33 圖4-6空氣/定義圖形鋁膜/矽晶片的實驗和模擬頻譜………………33 圖4-7 不同週期空氣/定義圖形鋁膜/矽晶片試片穿透頻譜…………34 圖4-8 試片C1的(a)剖面圖、(b)俯視圖………………………………..37 圖4-9 空氣/定義圖形鋁膜/二氧化矽/矽晶片的穿透頻譜 試片C1：孔洞直徑0.55μm，週期 1.4μm…………………37 圖4-10 空氣/定義圖形鋁膜/二氧化矽/矽晶片的穿透頻譜圖 試片C1：孔洞直徑0.55μm，週期 1.4μm……………………38 圖4-11空氣/定義圖形鋁膜/二氧化矽/矽晶片的實驗和模擬頻譜…38 圖4-12 不同週期空氣/定圖形鋁膜/二氧化矽/矽晶片試片的俯視圖.40 圖4-13 不同週期空氣/定圖形鋁膜/二氧化矽/矽晶片的穿透頻譜….41 圖4-14 表面電漿在高折射率材料和低折射率材料的穿透頻譜……43 圖5-1 相同的週期，不同的直徑大小的俯視圖………………..48 圖5-2 相同週期，不同直徑洞的穿透頻譜…………………………..48 圖5-3 歸一化穿透強度的光譜圖……………………………………..49 圖5-4 不同孔洞直徑的模擬穿透頻譜……………..…………………49 圖5-5 試片的剖面圖…………………………………………………..52 圖5-6 不同二氧化矽厚度的穿透頻譜………………………………53 圖5-7 不同二氧化矽厚度的模擬穿透頻譜…………….…………….53 圖5-8 鋁膜(50 nm)和鋁膜(5 nm)形成Fabry-Perot的模擬穿透頻譜...55 圖5-9 不同二氧化矽厚度所形成Fabry-Perot共振的模擬穿透頻譜..56 圖5-10 不同鋁膜厚度的穿透頻譜…………………………………..58 圖5-11 不同鋁膜厚度的模擬穿透頻譜………………………...…….58 圖5-12 試片F3的俯視圖……………………………………………..59 圖5-13 試片C4和試片F3的穿透頻譜………………………………60 圖5-14 不同週期的六方排列孔洞陣列結構的俯視圖………………61 圖5-15 不同週期的六方排列孔洞陣列結構的穿透頻譜……………62 圖5-16 不同週期空氣/定義圖形鈦膜/二氧化矽/矽晶片的穿透頻譜.64 圖5-17 定義圖形鈦膜和鋁膜的穿透頻譜……………………………64 圖6-1 三種週期性不同形狀排列圖形頻譜…………………………..67 圖6-2 量測長方形的示意圖…………………………………………..68 圖6-3 長方形試片的俯視圖…………………………………………..70 圖6-4 長度固定時，寬度增加的(1) s偏振、(b) p偏振頻譜………..72 圖6-5 寬度固定時，長度增加的(a) s偏振、(b) p偏振頻譜………..73 圖6-6 試片H6的穿透頻譜…………………………………………....75 圖6-7 試片H7的穿透頻譜……………………………………………76 圖6-8 歸一化穿透強度………………………………………………..78 圖6-9 長寬比的示意圖………………………………………………..79 圖6-10 歸一化穿透強度………………………………………………79 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 表面電漿 | zh_TW |
| dc.subject | 折射率相符 | zh_TW |
| dc.subject | 次波長結構 | zh_TW |
| dc.subject | surface plasmon | en |
| dc.subject | index-matching | en |
| dc.subject | sub-wavelength structure | en |
| dc.title | 次波長金屬微結構之表面電漿特性與應用之研究 | zh_TW |
| dc.title | The Study in the Characteristics and Applications of the Surface Plasmon Polaritions with Sub-wavelength Metallic Microstructures | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 93-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 柯富祥,林俊宏 | |
| dc.subject.keyword | 表面電漿,次波長結構,折射率相符, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | surface plasmon,sub-wavelength structure,index-matching, | en |
| dc.relation.page | 87 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2005-07-26 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 材料科學與工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 材料科學與工程學系 | |
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|---|---|---|---|
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