藉由在有限元素法中加入週期性結構邊界條件,成功的建立了帶有一個與兩個方向的週期結構之模型。利用嶄新的邊界條件演算法,可以快速與準確的分析由頻率相關與不相關材料組成的兩個方向的週期結構之色散曲線圖與模態特性。當表面電漿在磁場偏極化下被激發出時會出現有趣且帶有實用利益的現象。本色散關係的呈現始於一維的極化與金屬光子晶體,從無能量損耗與有能量損耗的光子晶體發現進而檢驗明顯的差異。與解析解的比較下可以驗證計算分析的準確性與收斂性。然後,我們分析由圓柱與橢圓柱構成之奈米電漿子波導,此結構可利用表面電漿共振,在低於繞射極限的情況下傳遞電磁波。從實數頻率作為輸入參數的有限元素法可得到此奈米結構的高解析度色散曲線圖,亦在此系統中發現複數布拉赫波向量的複數模態並廣泛的討論。後,使用新開發之兩個週期性的邊界條件演算法去分析二維介質與金屬光子晶體,可得到關於傳導、複數與消逝模態的完整資訊。在介質光子經典的分析展現出卓越的高準度,與Dirichlet-to-Neumann map和mutiple multipole method的計算結果亦呈現很好的吻合。並且,我們詳細的展示了與表面電漿子相關的模態特性。Periodic structures are successfully modeled by the implementations of periodic boundary conditions (PBCs) in the finite element method (FEM) for single and double periodicity. With a novel algorithm of PBCs, fast and precise calculations can be execut...
當大量生產射頻積體電路時,由於昂貴的測試儀器及許多需要細心的測試步驟,使得測試成本佔生產成本相當大的比例。射頻電路的測試並不像成熟度極高的數位電路測試,它依然是一個嶄新的領域,值得投入更多的研究。而到...
量子資訊科學是一利用量子物理特性作為資訊計算處理的新興研究學門。由於其跨領域的特性,各種傳統計算機領域在量子系統中有了新的研究探討空間和可能解決方案。在本論文中,我們研究量子搜尋的電路設計和量子糾纏態...
本論文發展一項採用多區塊類頻譜法之全向量模態解析模型以分析任意階射率分布之光波導問題。藉由柴比雪夫和雷建德多項式類頻譜法,我們將介質分割成多個區塊,再利用曲線變形技巧使得每個區塊組合成元件截面結構的形...
本論文提出三種新穎製程,於碳化矽基板上成長介電層。在純水中以陽極氧化,再經快速熱退火製備氧化矽,以電導方法求得界面缺陷密度約為3×1011cm-2eV-1,此介電層崩潰電場大於6.3MV/cm 且電容...
表面電漿共振是發生在介質和金屬交界面的能量異常增強現象,在二維的問題中,只發生在磁場極化方向和入射方向垂直的平面波。本論文主要使用多重散射法模擬二維金屬奈米圓柱的散射現象。多重散射法是一種用來分析圓柱...
近年來,有關於電磁波在光子晶體裡傳播的負折射效應成了快速成長的研究課題。負折射的觀念逐漸吸引了許多的注意。雖然這個課題跟左手介質有關,但是左手介質跟光子晶體的負折射效應仍有相當的差異。許多的文獻試圖為...
對於小於22奈米的製程節點,雙圖案技術(double patterning technology)是目前用來增進可印刷性的熱門微影(lithography)方法。該技術係將一密集的佈局圖案分配到兩個獨...
本論文主要著重在三維空間的光子晶體,利用理論計算與實驗量測,研究面心長方結構與面心立方結構的光學性質。我們藉著直徑兩百五十微米的光纖,當作基本元素,來排列出工作區域落在十億赫茲,含有面心長方結構的光子...
本論文提出以全向量有限差分頻域法推得標準特徵方程式,以之分析具各向異性材料的光波導及光子晶體。利用全向量式有限差分頻域法之波導模態求解模型,得以簡單而有效率地計算出含任意導電率張量的各向異性光波導的導...
本論文提出改善之有限差分頻域法來處理光波導及光子晶體元件之模態分析。藉由內差及外差來近似介質接面兩側的電磁場,及滿足介面連續的條件來處理波導結構中介質不連續之問題,並以完全匹配層作為計算視窗之邊界條件...
矽工業在現代半導體產業中佔有極為中要的地位,其中最好的例子為場效應電晶體。然而,矽塊材是非常不適合於光電元件者,這是因為矽為非直接能隙,光子在此材料中躍遷率極其不佳。 最近十年來,科學家在實驗上發...
近年來,拓樸絕緣體已成為一個很有潛力的研究領域,它有可能是製作新一代自旋電子學元件和量子資訊的材料。在理論方面,量子力學的拓樸學應用有許多階段的研究。拓樸絕緣體的內部性質為一般的絕緣體,但是邊緣(表面...
霍爾效應與SdH震盪是研究半導體電性常用的兩種測量,本論文包括兩部分,分別與這兩種測量有關: 1.氮化銦薄膜的電子傳輸特性: 我們研究大溫度範圍內,氮化銦薄膜的電子傳輸特性。我們發現在誤差範...
因為鈦酸鋇獨特的介電及鐵電性質,而被廣泛使用於電熱調節器,壓電的偵測裝置,陶瓷介電材料,和非揮發性記憶體等。本研究使用五種不同的燒結條件燒結出不同的微結構藉以探討微結構對鈦酸鋇介電及鐵電性質的影響。 ...
二硫化鉬自旋/能帶谷的自由度,及落在可見光範圍的能隙,使得此材料在光電應用上具有前瞻性。最近已有許多團隊使用過渡金屬硫族化物( TMD )材料形成P-N 接面。在本論文中,我們將展示建立在二硫化鉬上的...
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