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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:王烱程
研究生(外文):Chiung-Cheng Wang
論文名稱:以藍光雷射製作奈米高分子光柵光件
論文名稱(外文):Implementation of nano-polymer grating component through blue light laser
指導教授:張文俊張文俊引用關係
指導教授(外文):Wen-Chung Chang
學位類別:碩士
校院名稱:南台科技大學
系所名稱:電子工程系
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:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:47
中文關鍵詞:藍光雷射氦鎘雷射光柵
外文關鍵詞:Blue LaserHe-Cd LaserGrating
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本研究主要結合黃光微影製程及軟式模仁的製程技術,並配合光學全像干涉微影技術(Holographic Interference Lithography),來製作奈米高分子光柵模仁元件。
製程中先以藍光雷射及氦鎘雷射配合黃光微影製程與光學全像干涉微影技術製作繞射光柵元件,並以此繞射光柵元件配合軟性印刷(non-photolithographic)技術之微接觸成形(micro-contact printing)、毛細管成形(micromolding in capillaries)技術與複製成形(replica molding)技術來製作高分子光柵元件模仁。
研究中以原子力顯微鏡(AFM)、光學量測等方法觀察與紀錄前述之高分子OG 光柵元件模仁,繼而研究探討其中之結果。而光柵光學特性分別由藍光雷射與氦鎘雷射來量測;其中,藍光雷射量測出單邊第一階繞射效率約2%;氦鎘雷射量測出單邊第一階繞射效率最高可達10%,元件紅外線穿透率皆可達98%。
In this research, it composed of photolithography and soft molding to create a novel fabrication technology. And then it associated with holographic interference lithography to produce a Nano-polymer Bragg grating component.
In this fabrication, we primarily utilize blue light laser and He-Cd laser along with the photolithography and holographic interference lithography to produce diffraction grating components. Moreover, the formed diffraction grating component would combine with micro-contact printing of non-photolithographic, micro-molding in capillaries and replica molding to fabricate the molding of a polymer grating component.
In the research, we measured and recorded the experiment results of polymer OG grating molding by AFM. The optical characteristics of grating are measured by blue light laser and He-Cd laser. The highest diffraction efficiency of blue light laser in single side of the first order has achieved 2%. The highest diffraction efficiency of He-Cd laser in single side of the first order has achieved 10%. Both of them inferred transmission rate of component are already reached 98%.
南台科技大學 i
摘  要 iv
致 謝 vi
目  次 vii
表目錄 ix
圖目錄 x
第一章 導論 1
1-1 緒論 1
1-2 研究動機與發展 1
1-3 論文架構 2
第二章 研究背景理論探討 3
2-1微機電系統技術 3
2-2高分子加工技術之軟式微影技術 5
2-2-1 微接觸印刷 6
2-2-2 毛細管微成形 7
2-2-3 微轉印成形 8
2-2-4 複製成形 8
2-4光子晶體簡介 10
2-4-1光子晶體製程 11
2-4-2光子晶體波導元件 13
2-4-3光子晶體未來的發展 13
3-1全像術干涉微影技術 15
3-2 繞射光柵製作理論 17
3-3光柵干涉系統架構與干涉角計算 20
3-3-1光入射角度推算 22
3-3-2光強度量測計算 26
3-4繞射光柵製作流程 27
3-5繞射光柵製程結果探討 30
3-5-1繞射光柵結構與基板感光時間關係 30
3-5-2繞射光柵週期控制實驗結果 32
第四章 繞射光柵元件模仁製程 36
4-1繞射光柵之轉印翻模製程 36
4-2 PDMS製程條件與特性探討 39
4-2-1 PDMS特性探討 39
4-2-2 PDMS製程條件 40
4-3高分子二維繞射光柵模仁實驗結果探討 42
4-4 第一階繞射光點距離推算 45
第五章 結論 46
參考文獻 47
[1]“微機電系統技術與應用”, 行政院國家科學委員會-精密儀器發展中心出版, pp. 1-16,民92年.
[2]Younan Xia and George M.Whitesides; “Soft Lithography”, Angew.Chem. Int. Ed., 37, 550(1998).
[3]H. Nishihara, Masamitus Haruna and Toshiaki Suhara, Optical Integrated Circuites, McGraw-Hill Company, Inc.,2001.
[4]J.D.Joannopoulos, R.D.Meade, J.N.Winn, “Photonic Crystals-Molding the Flow of Light”, Princeton University Press, 41, William Street, Princeton, New Jersey 08540, p.6, 1995.
[5]S.Noda, K.Tomoda, N.Yamamoto, A.Chutinan, “Full Three-Dimensional Photonic Bandgap Crystals at Near-Infrared Wavelengths”, Science, vol.289, p.605, 2002.
[6]S. G. Johnson, C. Manolatou, S. Fan, R.Villeneuve, and J.D.Joannopoulos, “Elimination of Cross Talk in Waveguide Intersections”, Opt. Lett., vol.23, p.1855, 1998.
[7]Yueh-Lin Loo,Robert L.Willett,Kirk W.Baldwin, and John A.Rogers, “Additive, nanscale patterning of metal films with a stamp and a surface chemistry mediated transfer process:Applications in plastic electronics”, Appl.Phys.Lett.81, 562(2002).
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