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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 電機資訊學院
  3. 光電工程學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/68577
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor毛明華
dc.contributor.authorYu-Lin Chenen
dc.contributor.author陳昱霖zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-17T02:26:00Z-
dc.date.available2022-08-24
dc.date.copyright2017-08-24
dc.date.issued2017
dc.date.submitted2017-08-18
dc.identifier.citation1. C. Seung June, K. Djordjev, C. Sang Jun, and P. D. Dapkus, 'Microdisk lasers vertically coupled to output waveguides,' Photonics Technology Letters, IEEE 15, 1330-1332 (2003).
2. K. J. Vahala, 'Optical microcavities,' Nature 424, 839-846 (2003).
3. S. Stankovic´, R. Jones, J. Heck, M. Sysak, D. Van Thourhout, and G. Roelkens, 'Die-to-Die Adhesive Bonding Procedure for Evanescently-Coupled Photonic Devices,' Electrochemical and Solid-State Letters 14(8), H326-H329 (2011).
4. M. Shimbo, K. Furukawa, K. Fukuda, and K. Tanzawa, 'Silicon‐to‐silicon direct bonding method,' Journal of Applied Physics 60, 2987-2989 (1986).
5. F. Niklaus, H. Andersson, P. Enoksson, G. Stemme, ' Low temperature full wafer adhesive bonding of structured wafers,' Sensors and Actuators A 92, 235-241(2001).
6. N. Frank, 'Adhesive Wafer Bonding for Microelectronic and Microelectromechanical Systems,' Department of Signals, Sensors and Systems,Royal Institute of Technology,Stockholm Master Thesis, 1-65 (2002).
7. S. R. Sakamoto, C. Ozturk, B. Young Tae, J. Ko, and N. Dagli, 'Low-loss substrate-removed (SURE) optical waveguides in GaAs-AlGaAs epitaxial layers embedded in organic polymers,' Photonics Technology Letters, IEEE 10, 985-987 (1998).
8. 莊衡哲, '介電質微碟共振腔與波導耦合之研究,' 國立台灣大學碩士論文 (2014).
9. 王立延, '低溫基板黏接鍵合及其應用於光學微共振腔垂直耦合之研究,' 國立台灣大學碩士論文 (2014).
10. 劉振宇, '低溫基板黏接鍵合應用於砷化鎵微碟共振腔垂直耦合,' 國立台灣大學碩士論文 (2015).
11. S. Keyvaninia, M. Muneeb, S. Stanković, P. J. Van Veldhoven, D. Van Thourhout, and G. Roelkens, ' Ultra-thin DVS-BCB adhesive bonding of III-V wafers, dies and multiple dies to a patterned silicon-on-insulator substrate,' Optical Materials Express Vol. 3 Issue 1 pp. 35-46 (2013).
12. Robert G. Hunsperger, 'Integrated Optics Theory and Technology,' Springer, Sixth Edition(2009).
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/68577-
dc.description.abstract在本篇論文中,我們使用苯環丁烯在真空下進行低溫基板黏接鍵合,完成了砷化鎵基板上的氮化矽微碟共振腔與矽基板上的氮化矽波導之垂直耦合元件。為此,我們改裝實驗室現有真空腔體且成功的解決過去實驗室在苯環丁烯層出現的氣泡問題。從上述基板黏接鍵合氮化矽共振腔及波導的實驗中,我們認為欲提升良率,需要進一步提升黏接鍵合時之操作溫度。
  此外,我們進行了20 µm直徑的氮化矽微碟共振腔與寬度8 µm波導之水平相對位置變化與耦合行為的探討。實驗發現,在重疊位置為0.9 µm附近有較高之共振腔品質因子(Q factor),其Q值達到16400。從量測之傳輸頻譜分析,我們探討其水平相對位置變化與模態之Q值及深度之間的關係。
zh_TW
dc.description.abstractIn this thesis, we bonded SiNx microdisk resonators on GaAs substrates with SiNx waveguides on Si substrates by the low temperature adhesive wafer bonding method with benzocyclobutene in vacuum. To carry out this experiment we modified an existing vacuum chamber in our laboratory and successfully solved the problem of bubbles in the benzocyclobutene layer when bonding in the atmosphere environment in the past. From our wafer bonding experiment, we came to the conclusion that it is important to further increase the operation temperature during bonding in order to improve the yield.
  Furthermore, we investigated the relative position and coupling behavior of SiNx microdisk resonators of 20 μm in diameter with waveguides of 8 μm in width. And it is observed that there is a higher Q factor of 16400 at the position of 0.9 μm overlapping. From the measured transmission spectra, we discussed the relations between the horizontal relative position and Q factors and dips of the resonant modes.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-17T02:26:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ntu-106-R03941073-1.pdf: 8320939 bytes, checksum: 306ca3a26cfe29ff01d4c5e29001a26b (MD5)
Previous issue date: 2017
en
dc.description.tableofcontents口試委員會審定書 i
摘要 ii
Abstract iii
目錄 iv
圖目錄 vi
第一章 緒論 1
1.1積體光學簡介 1
1.2波導與微型共振腔簡介 1
1.3垂直耦合與水平耦合 3
1.4低溫基板黏接鍵合技術與苯環丁烯 5
1.4.1基板鍵合技術 5
1.4.2苯環丁烯 5
1.4.3低溫基板黏接鍵合技術 6
1.5研究動機 7
第二章 理論分析 9
2.1波導 9
2.1.1全反射 9
2.1.2平行板波導之單模條件 10
2.2迴音廊模態 11
2.3品質因子 15
第三章 實驗方法與製程 16
3.1元件設計與材料選用 16
3.2實驗製程 17
3.2.1氮化矽波導製程 17
3.2.2低溫基板黏接鍵合之製程 19
3.2.3砷化鎵基板移除與微碟共振腔製程 21
3.2.4苯環丁烯的厚度與稀釋 25
3.3真空環境下進行基板黏接鍵合 27
3.3.1苯環丁烯層氣泡問題 27
3.3.2改裝真空腔體 28
3.3.3樣品貼合溫度條件 30
第四章 傳輸頻譜量測分析 32
4.1量測架構 32
4.2傳輸頻譜與模態分析 34
第五章 結果與討論 59
參考文獻 60
dc.language.isozh-TW
dc.subject基板鍵合zh_TW
dc.subject微碟共振腔zh_TW
dc.subject垂直耦合zh_TW
dc.subject波導zh_TW
dc.subject光學量測zh_TW
dc.subjectOptial measurementen
dc.subjectMicrodisk resonatorsen
dc.subjectVertical couplingen
dc.subjectWaveguideen
dc.subjectWafer bondingen
dc.title低溫基板黏接鍵合應用於砷化鎵基板微碟共振腔與矽基板波導垂直耦合zh_TW
dc.titleVertically Coupled Microdisk Resonators on GaAs Substrates with Waveguides on Si Substrates by Low Temperature Adhesive Wafer Bondingen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear105-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee林浩雄,彭隆瀚
dc.subject.keyword基板鍵合,微碟共振腔,垂直耦合,波導,光學量測,zh_TW
dc.subject.keywordWafer bonding,Microdisk resonators,Vertical coupling,Waveguide,Optial measurement,en
dc.relation.page61
dc.identifier.doi10.6342/NTU201703934
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2017-08-19
dc.contributor.author-college電機資訊學院zh_TW
dc.contributor.author-dept光電工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:光電工程學研究所

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