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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 蔡定平(Din-Ping Tsai) | |
| dc.contributor.author | Jhih-Ci Wei | en |
| dc.contributor.author | 韋志棋 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-08T07:21:46Z | - |
| dc.date.copyright | 2008-07-24 | |
| dc.date.issued | 2008 | |
| dc.date.submitted | 2008-07-24 | |
| dc.identifier.citation | [1]黃鴻基，“奈米金棒波導之表面電漿振盪與訊號傳遞”，博士論文，台灣大學物理學研究所（2007）
[2]崔錚，“微奈米加工技術及其應用”，高等教育出版社 (2005) [3] http://me.csu.edu.tw/swl/non/microlight-1/microlight-1.pdf [4] http://elearning.stut.edu.tw/m_facture/Nanotech/Web/ch2.htm [5] http://nano.nchc.org.tw/dictionary/Optical_Lithography.html [6] http://nano.nchc.org.tw/dictionary/ebl.html [7]http://tech.digitimes.com.tw/ShowNews.aspx?zCatId=142&zNotesDocId=6DE562C5A735B2DB48257161003E99BD [8] http://www.fibman.idv.tw/fib/index1.html [9] L.E雷克著、黃畇譯，“統計物理現代教程上冊”， 北京大學出版社 (1983) [10] 過冷溶液http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1405 121607426 [11] R. Zallen, “The Physics of Amorpous Solids”, John Wiley and Sons, New York (1983) [12]T. Ohta, “Phase-Change Optical Memory Promotes the DVD Optical Disk”, J. Opt. Adv. Mat. 3, 609 (2001) [13]徐豪汶，“鍺銻碲相變化奈米薄膜之奈米尺度光熱性質的究”，碩士論文， 中央物理研究所 (2006) [14]G. F. Zhou, H. J. Borg, J. C. N. Rijpers, and M. Lankhorst, “Crystallization behavior of phase change materials: comparison between nucleation- and growth-dominated crystallization”, Optical Data Storage, 2000. Conference Digest, (2000) [15]Benno Tieke, Martijn Dekker, Nicola Pfeffer, Roel van Woudenberg, Guo-Fu Zhou, and Igolt P. D. Ubbens, “High data-rate phase-change media for the digital video recording system”, Jpn. J. Appl. Phys. 39, 762 (2000) [16]S. R. Ovshinsky, “Reversible electrical switching phenomena in disordered structures”, Phys. Rev. Lett. 21, 1450 (1968) [17]N. Kh. Abrikosov and G. T. Danilova-Dobryakova, Izv. Akad. Nauk SSSR, Neorg. Mater. 1, 204 (1965) [18]R. Kojima, S. Okabayashi, T. Kashihara, K. Horai, and N. Yamada, Proc. Symp. on Phase-Change Recording ¬8, 35 (1996) (in Japanese) [19]Noboru Yamada et al., “Rapid-phase transitions of GeTe-Sb2Te3 pseudobinary amorphous thin films for an optical disk memory”, J. Appl. Phys. 69, 2849 (1991) [20]Noboru Yamada, Toshiyuki Matsunaga, “Structure of laser-crystallized Ge2Sb2+xTe5 sputtered thin films for use in optical memory”, J. Appl. Phys. 88, 7020 (2000) [21]Noboru Yamada, Eiji Ohno, Kenichi Nishiuchi, Masatoshi Takao, and Nobuo Akahira, “Rapid-phase transitions of GeTe-Sb2Te3 pseudobinary amorphous thin films for an optical disk memory”, J. Appl. Phys. 69, 2849 (1991) [22]I. Friedrich et al., “Structure transforms of Ge2Sb2Te5 films studied by electrical resistance measurements”, J. Appl. Phys. 87, 4130 (2000) [23]郭博成，“添加元素對Ge2Sb2Te5相變化光碟記錄之光學性質的影響”，台灣大學材料研究所 (2002) [24]Zhimei Sun, Jian Zhou, and Rajeev Ahuja, “Unique Melting Behavior in Phase-Change Materials for Rewritable Data Storage”, PRL 98, 055505 (2007) [25]V.Weidenhof et al., “Laser induced crystallization of amorphous Ge2Sb2Te5 Films”, J. Appl. Phys. 89, 3168 (2001) [26]陳聿昕，“雷射電漿交互作用之時間解析量測”，台灣大學光電工程學研究所(2002) [27]工研院產業經濟與趨勢研究中心(2008/3) [28]龍文安，“半導體奈米技術”，五南圖書出版公司(2006) [29] K. Kurihara et al., Microelectron (2008) [30] http://en.wikipedia.org/wiki/Two-photon_absorption [31]王雍舜，“雙光子共焦顯微鏡和顯微光譜之應用：牙齒和KTP晶體的二次倍頻影像”，中山大學物理學系研究所(1999) [32]科儀新知第二十九卷第六期，page.8 [33] http://nanocenter.nchu.edu.tw/afm/afm_1.html [34] Appl. Phys. Lett. Vol. 83 2091(2003) [35] App. Phys. Lett. vol.88 081107 (2006) [36]嚴昱賢，“初鍍態鍺銻碲相變化薄膜上之記錄點形成研究”，國立台灣大學物理學系研究所 (2007) [37]張宏偉，“雷射光致奈米記錄點於鍺銻碲相變化薄膜之特性研究”，國立台灣師範大學光電科技研究所 (2007) [38] J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 8 S139 (2006) | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/26706 | - |
| dc.description.abstract | 在本論文中，我們利用紅光He-Ne雷射波長633nm，藉由控制高精度奈米壓電移動台，以及高倍率高數值孔徑的油鏡(100x, NA：1.4) 將雷射光聚焦至相變化薄膜Ge2Sb2Te5，我們可以控制奈米移動台在相變化薄膜上寫下結晶態的二維結構，從實驗結果我們製備圓陣列、開羅結構、二維螺旋結構、西洋棋盤結構。
同樣的實驗架構我們可以改變光源，改成超快脈衝光源，利用雙光子吸收的非線性光學效應，由於光源對於商用光聚合樹脂的具有良好的三維選擇性，可以使用光聚合樹脂或是光阻製備出任何三維結構；再藉由材料的改良可以製備出金屬的二維結構，而金屬的三維結構是目前尚需努力的目標。 此方法可以應用在奈米電漿超穎材料方面的研究，除了對於目前科學研究，未來也許可以藉由本方法製備出商業化的表面電漿的光學元件或裝置。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | In this thesis, we use the helium-Neon laser with wavelength 633nm, and focus the laser to phase-change thin film Ge2Sb2Te5 by high magnification and high number aperture oil objective lens(100x, NA：1.4). By controlling the high precision piezo nano-stage, we can fabricate any crystalline two-dimensional structure. The experimental results shows that we can fabricate the circle array, chiral structure, 2-D spiral structure, and checker board structure.
By using the same experimental setup, we replace the red light laser with femto-second pulse laser. We can use non-linear optical effect ,two-photon absorption. Because the light source have good three dimensional spatial selectivity for commercial photo-polymerization resin, we could manufacture any three dimensional structure. We also can improve the material to fabricate the two-dimensional metallic structure. It is a challenge to fabricate the three dimensional metallic structure. This method can apply to the research of Plasmonic Meta-material , and maybe it is a tool to fabricate the commercial plasmonic optical device in the future. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-08T07:21:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-97-R95222029-1.pdf: 5565932 bytes, checksum: 76f4151766c899e462d7b8073115ae17 (MD5) Previous issue date: 2008 | en |
| dc.description.tableofcontents | 致謝 I
摘要 II Abstract III 第一章 簡介 1 1-1 表面電漿簡介 1 1-1-1 體積電漿共振 1 1-1-2 表面電漿共振 2 1-1-3 侷域表面電漿共振 4 1-2 微奈米與奈米加工技術簡介 5 1-3 常見的微奈米加工技術[2] 7 1-3-1 光學微影(optical lithography) 8 1-3-2 電子束微影(e-beam lithography, EBL) 10 1-3-3 聚焦離子束曝光技術 11 1-4 熱微影術(thermal lithography) 14 1-5 相變化材料之介紹 15 1-5-1 相變化薄膜材料相態轉變特性 15 1-5-2 結晶過程類型 18 1-5-3 相變化材料之演進 19 1-5-4 鍺銻碲(Ge2Sb2Te5)相變化材料之結構與特性 20 1-6 雙光子微影術(two-photon lithography) 23 1-6-1 背景： 23 1-6-2 雙光子聚合應用在微加工領域的優點 24 第二章 實驗架構與原理 25 2-1 濺鍍機 25 2-1-1 濺鍍機原理 25 2-1-2 本實驗樣品的製備 26 2-2 熱微影製程系統(Thermal lithography fabrication system) 29 2-2-1 熱微影原理 29 2-2-2 熱微影實驗架構: 30 2-3 雙光子加工系統(Two-photon fabrication system) 33 2-3-1 雙光子加工原理 33 2-3-2 雙光子雷射與加工材料選擇 35 2-4 原子力顯微儀(AFM) 39 2-4-1 AFM原理 39 2-4-2 不同量測方式之比較 40 2-4-3 AFM量測模式 40 2-4-4 本實驗測量 42 第三章 實驗結果 43 3-1 雷射功率的測量 43 3-2 熱微影實驗結果 44 3-2-1 畫線測試 44 3-2-2 圓陣列 53 3-2-3 開羅結構(Chiral) 57 3-2-4 二維螺旋(spiral)陣列結構 60 3-2-5 西洋棋盤結構 63 3-2-6 結論一 65 3-3 雙光子微影實驗結果 65 3-3-1 三維光子晶體製作(光固化樹脂) 68 3-3-2 銀波導 71 3-3-3 波導效果測量 77 3-3-4 結論二 83 第四章 總結 84 圖目錄 圖 1 1表面電漿波在介電質與金屬表面傳遞電場與電荷分佈示意。 2 圖 1 2表面電漿震盪沿著金屬與介電材料介面傳遞的色散關係，表面電漿震盪波數 ； 為表面電漿震盪之頻率（或原入射光在自由空間中傳遞時之頻率）， 與 分別為介電材料與金屬之折射係數。 4 圖 1 3曝光系統示意圖 8 圖 1 4熱微影技術架構[38] 14 圖 1 5 (a)相變化材料非晶相(amorphous)與結晶相(crystalline)之晶格排列示意圖。(b)相變化過程，溫度與焓之關係圖，圖中紅色實線代表加熱過程，藍色虛線代表降溫過程。 17 圖 1 6結晶相與非晶相之間Gibbs自由能的差異 18 圖 1 7成核型(nucleation-driven)成長型(growth-driven)結晶示意圖 19 圖 1 8 Ge2Sb2Te5 非晶相粉末之熱差掃瞄分析儀測量結果[21] 21 圖 1 9 (a)厚度80nm初鍍態Ge2Sb2Te5薄膜之電阻和溫度關係圖[22] 21 圖 2 1濺鍍機台外貌圖與射頻反應機制示意圖 28 圖 2 2濺鍍機內部構造示意圖 28 圖 2 3熱微影原理示意圖 29 圖 2 4光微影與熱微影比較圖[29] 30 圖 2 5熱微影實驗架構圖 30 圖 2 6壓電陶瓷移動台(MCL) 31 圖 2 7移動台控制器 32 圖 2 8機械式快門 32 圖 2 9雙光子吸收原理示意圖 34 圖 2 10雙光子微影實驗架構圖 35 圖 2 11超快雷射系統 36 圖 2 12奈米移動台(PI) 38 圖 2 13 AFM原理示意圖[30] 39 圖 3 1功率測量架構圖 43 圖 3 2功率測量關係圖 44 圖 3 3 9mW AFM 影像圖 45 圖 3 4 9mW截面圖 45 圖 3 5 8mW AFM影像圖 46 圖 3 6 8mW截面圖 46 圖 3 7 7mW AFM影像圖 47 圖 3 8 7mW 截面圖 47 圖 3 9 6mW AFM影像圖 47 圖 3 10 6mW 截面圖 48 圖 3 11 5mW AFM 影像圖 48 圖 3 12 5mW 截面圖 48 圖 3 13 4mW AFM影像圖 49 圖 3 14 4mW 截面圖 49 圖 3 15 3mW AFM 影像圖 50 圖 3 16 3mW 截面圖 50 圖 3 17 2mW AFM影像圖 51 圖 3 18 2mW 截面圖 51 圖 3 19線寬與功率關係圖 52 圖 3 20圓陣列 穿透光學影像圖_r=1μm 53 圖 3 21圓陣列 反射光學影像圖_r=1μm 53 圖 3 22圓陣列 穿透光學影像圖_r=1.5μm 54 圖 3 23圓陣列 反射光學影像圖_r=1.5μm 55 圖 3 24圓陣列 穿透光學影像圖_r=2μm 55 圖 3 25圓陣列 反射光學影像圖_r=2μm 56 圖 3 26開羅結構 穿透光學影像圖_6μm 57 圖 3 27開羅結構 反射光學影像圖_6μm 58 圖 3 28開羅結構 穿透光學影像圖_4μm 58 圖 3 29開羅結構 反射光學影像圖_4μm 59 圖 3 30二維螺旋結構 穿透光學影像圖_3mW 60 圖 3 31二維螺旋結構 反射光學影像圖_3mW 61 圖 3 32二維螺旋結構 穿透光學影像圖_9mW 61 圖 3 33二維螺旋結構 穿透光學影像圖_9mW 62 圖 3 34西洋棋盤結構穿透光學影像_10X物鏡 63 圖 3 35西洋棋盤反射光學影像_10X物鏡 63 圖 3 36西洋棋盤穿透光學影像_100X油鏡 64 圖 3 37西洋棋盤反射光學影像_100X油鏡 64 圖 3 38 SEM影像 奧運標誌 66 圖 3 39 SEM影像 牛的複製品 66 圖 3 40 SEM影像 馬的複製品_側面圖 67 圖 3 41 SEM影像 馬的複製品_俯視圖 67 圖 3 42鑽石晶格光子晶體穿透光學影像圖 68 圖 3 43鑽石晶格光子晶體模型 68 圖 3 44鑽石晶格結構穿透光譜實驗結果 68 圖 3 45木堆結構光子晶體穿透光學影像圖 69 圖 3 46木堆結構光子晶體模型[34] 69 圖 3 47木堆結構穿透光譜實驗結果[34] 70 圖 3 48銀波導1x2 30°穿透光學影像 71 圖 3 49銀波導1x2 60°穿透光學影像 72 圖 3 50 銀波導1x2 90°穿透光學影像 72 圖 3 51 銀波導1x3 60°穿透光學影像 73 圖 3 52銀波導1x3 90°穿透光學影像 73 圖 3 53 銀波導1x3 60°穿透光學影像 74 圖 3 54銀波導1x3 90°穿透光學影像 74 圖 3 55金屬結構光學影像[35] 75 圖 3 56銀的門結構[35] 76 圖 3 57不同功率與不同曝光時間矩陣[35] 76 圖 3 58不同功率與不同曝光時間關係圖[35] 76 圖 3 59 波導效果測量實驗架構 77 圖 3 60 1x3 30° 綠光 78 圖 3 61 1x3 30° 藍光 78 圖 3 62 1x3 30° 紅光 78 圖 3 63 1x3 45° 綠光 79 圖 3 64 1x3 45° 藍光 79 圖 3 65 1x3 45° 紅光 80 圖 3 66 1x4 30° 綠光 80 圖 3 67 1x4 30° 藍光 81 圖 3 68 1x4 30° 紅光 81 圖 3 691x4 45° 綠光 82 圖 3 70 1x4 45° 藍光 82 圖 3 71 1x4 45° 紅光 82 表目錄 表格 1 1常見FIB使用之輔助氣體以及適用材料 12 表格 1 2 Ge2Se2Te5薄膜(thin film)的物理參數 22 表格 2 1超快雷射頭輸出特性 37 表格 2 2各種量測方式比較[32] 40 表格 3 1功率對照表 44 表格 4 1熱微影與雙光子微影術之比較 84 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 雙光子聚合 | zh_TW |
| dc.subject | 波導 | zh_TW |
| dc.subject | 奈米光學 | zh_TW |
| dc.subject | 超穎材料 | zh_TW |
| dc.subject | 表面電漿 | zh_TW |
| dc.subject | two-photon polymerization | en |
| dc.subject | waveguide | en |
| dc.subject | nanophotonics | en |
| dc.subject | surface plasmon | en |
| dc.subject | meta-material | en |
| dc.title | 奈米光學表面電漿元件製作 | zh_TW |
| dc.title | Nanophotonics Plasmonic Device Fabrication | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 96-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 賈至達,鄭超仁 | |
| dc.subject.keyword | 奈米光學,表面電漿,雙光子聚合,超穎材料,波導, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | nanophotonics,surface plasmon,two-photon polymerization,meta-material,waveguide, | en |
| dc.relation.page | 87 | |
| dc.rights.note | 未授權 | |
| dc.date.accepted | 2008-07-24 | |
| dc.contributor.author-college | 理學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 物理研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 物理學系 | |
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