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研究生:吳彥鋒
研究生(外文):Yen-Fong Wu
論文名稱:以摻雜磷之SiO2製作光波導及其模擬分析
論文名稱(外文):Study Of Phosphorus-Doped SiO2 Based Waveguide And Its Simulation
指導教授:王立康
指導教授(外文):Li-Karn Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:光波導摻雜磷二氧化矽
外文關鍵詞:SiO2SiO2 Based WaveguidePhosphorus-Doped
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本論文中,吾人透過PECVD(Plasma-Enhancement Chemical Vapor Deposition電漿輔助化學氣象沈積)來沈積摻雜各種不同磷(P)濃度的SiO2薄膜,觀察其摻雜濃度與折射率之變化,再測試可否以此薄膜材料達成與前述文獻中之實驗有相同結果,並以PECVD沈積薄膜再做微影蝕刻的方法來製作吾人所預先設計模擬之光波導及元件,進而量測其各種特性。吾人以PECVD製程儀器、薄膜沈積來源材料為TEOS(Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate Si(OC2H5)4)氣體來沈積所需之SiO2 薄膜,而摻雜磷的來源材料則是TMP(Tri-Methyl-Phosphate PO(OCH3)3)氣體。在吾人的實驗中先測量PECVD所沈積出之各種不同磷濃度的薄膜之折射率,再利用高能量UV Laser(波長193nm)光源照射這層薄膜,之後再度量測此以PECVD沈積之薄膜的折射率,吾人發現兩次測得的折射率之變化差異會較大於文獻[5]記錄的折射率變化,且使用PECVD儀器在製程方面也簡便許多。而利用TEOS氣體沈積出來的SiO2並同時具有低應力及沈積速度快的優點,對於吾人所設計模擬之光波導製作有很大的好處。在製作之前,吾人先以Beam Prop光波導模擬軟體來模擬各種條件的直線型光波導,主要是模擬其各種不同情況下之能量半高寬(mode field diameter)及一Mach-Zehnder干涉儀結構,根據模擬結果再以製程方法來實做出光波導,再量測其各種特性並以之與先前模擬結果作一比較,來瞭解模擬與實做結果之差異。並做一些結論與建議。
目錄
第一章 緒論 1
第二章 PECVD基本原理 4
2-1 使用電漿原理 4
2-2 PECVD基本原理 9
第三章 薄膜材料特性分析 11
3-1 前言 11
3-2 SiO2薄膜光學特性 14
第四章 模擬分析 27
第五章 製程與量測結果 54
5-1 製程理論簡述 54
5-2 光波導製程 57
5-3 量測結果 70
第六章 結論 81
參考文獻
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