臺灣博碩士論文加值系統

最近這幾年，奈米科技快速地發展，幾乎在生活中都可以找到利用奈米科技來製作的產品，像民生用品或頂尖的高科技產品，而且所涵蓋的領域非常廣泛，包括生物科技、材料應用及光學研究等。其中奈米球微影術的特色是經濟、簡單且高產量的一種製程技術。
在此實驗中，我們利用奈米球微影技術去製造銀的二維金屬點陣列。首先利用聚苯乙烯奈米球所擁有自組裝的特性，使其整齊地排列在Si (111)基板上，之後熱蒸鍍銀金屬在已塗佈奈米球之Si (111)基板上，再用二氯甲烷將其奈米球舉離 (lift-off)，最後可以得到二維銀金屬點陣列，之後以利用閃光燈激發的Nd-YAG雷射入射基頻光(波長為1064nm)，量測其二次諧波(波長為532nm)反射係數，並觀察是否由於銀金屬點陣列粒子之倒晶格向量的幫助產生相位匹配的效果使其二次諧波反射係數增強。

第一章 序論-----------------------------------------------1
1.1 前言----------------------------------------------1
1.2 研究動機------------------------------------------2
第二章 奈米球微影技術-------------------------------------3
2.1 微影技術的介紹------------------------------------3
2.2 奈米球微影技術----------------------------------- 4
a. 基板的準備-------------------------------5
b. 奈米球塗怖-------------------------------5
c. 材料的濺鍍或蒸鍍-------------------------9
d. 奈米球舉離------------------------------10
第三章 非線性光學----------------------------------------11
3.1 簡介---------------------------------------------11
3.2 非簡諧振盪子模型----------------------------13
3.3 非線性系數張量------------------------------15
3.4 二次諧波的產生------------------------------17
3.5 金屬表面二次諧波產生之理論---------21
第四章 實驗步驟與儀器設備--------------------------------24
4.1 實驗儀器設備--------------------------------24
a. 熱蒸鍍 (thermal evaporator)-------------24
b.表面測厚儀 (Surface Profile) α-step------25
c. 掃描式電子顯微鏡 (SEM)------------------26
d. 二次諧波量測系統------------------------29
4.2 實驗步驟及過程------------------------------33
a. 實驗流程圖------------------------------33
b. 實驗步驟--------------------------------34
第五章 結果與討論----------------------------------------38
5.1奈米球排列結構分析---------------------------38
5.2 銀金屬點陣列結構分析------------------------44
5.3 單一銀金屬點陣列粒子分析--------------------49
5.4 銀薄膜的二次諧波分析------------------------52
5.5 銀金屬點陣列的二次諧波分析------------------56
5.6 銀金屬與鎳金屬點陣列的二次諧波比較----------62
第六章 結論與未來方向------------------------------------65參考文獻-------------------------------------------------66
附錄:自動控制程式(basic 語言)----------------------------71

第一章
1. T. H. Maiman, “Stimulated Optical Radiation in Ruby,” Nature 187, 493(1960)
2. P. A. Franken, A.E. Hill, C. W. Peters, and G. Weinreich, “Generation of Optical Harmonics” Phys. Rev. Lett. 7,118(1961)
3. 高望碩著, ”表面二次諧波之徑向分佈檢測金屬膜和半導體界面之殘存微小應力” , (國立成功大學光電研究所碩士論文,2005)
第二章
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3. J. C. Hulteen and R. P. Van Duyne, “ Nanosphere lithography: A materials general fabrication process for periodic particle array surfaces“ J. Vac. Sci. Technol. A 13, 1553 (1995).
4. H.W. Deckman ,J.H.Dunsmuir, ” Natural lithography” Appl. Phys. Lett. 41, 377(1982)
5. J. C. Hulteen and R. P. Van Duyne, “ Nanosphere lithography: A materials general fabrication process for periodic particle array surface“ J. Vac. Sci. Technol. A 13, 1553 (1995).
6. W. Kern, “Handbook of Semiconductor Wafer Cleaning Technology -Science,Technology, and Application” Noyes Publications, Park Ridge, N. J. (1993)
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11. A. S. Dimitrov and K. Nagayama, ” Continuous Convective Assembling of Fine Particles into Two-Dimensional Arrays on Solid Surfaces” Langmuir 12, 1303 (1996).
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第三章
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6. M. Weber and A. Liebsch, ”Density-functional approach to second-harmonic generation at metal surfaces” Phys. Rev. B 35, 7411 (1987)
7. 劉玠均著, ”探討週期性二維奈米鎳金屬陣列之結構與二次諧波研究” ,(國立清華大學電子研究所,2006)
8. 許家榮著, ”奈米碳管之二次諧波研究” ,(國立清華大學物理研究所,2006)
第四章
1. 呂助增著, “實驗物理方法, ” 國立編譯館出,1980
2. 呂助增,曾錦清,梁繼勇, “二次諧波光譜儀在半導體表面研究上之應用” ,科儀新知第十四卷第五期(民國82年四月)
第五章
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2. Edward D. Palik, “Handbook Of Optical Constants of Solid” Academic Press Handbook Series p313~323(1985)
3. 郭昆樺著, ”氧化鋅奈米柱之成核成長及其發光特性研究” ,(國立清華大學材料科學工程學系研究所,2005)
4. 劉玠均著, ”探討週期性二維奈米鎳金屬陣列之結構與二次諧波研究” ,(國立清華大學電子研究所,2006)
5.Kittel著, 編譯 洪連輝,劉立基,魏榮君, ”固態物理學導論第七版” ,高麗圖書有限公司出版(2004)