自聚性鍺/矽量子點(self-assembled Ge/Si quantum dots)的研究在1990年晚期才開始進行。當量子點小於10奈米(nm)時,量子點內量子侷限(quantum confinement)的效應會讓量子點能隙(band gap)吸收波段(absorption wavelength)改變。因此,透過控制鍺/矽量子點的大小,鍺/矽量子點應用在光度感應器(photodetector)、LED與太陽能電池(solar cell)這幾種光電元件上有著頗有潛力的發展。 在我們的研究中,我們用脈衝雷射沉積(pulsed laser deposition, PLD)的方式,在攝氏400度的矽基板(100)上成長2A的鍺。在此厚度下,矽與鍺之間4.2%晶格大小不匹配(lattice mismatch)所造成的應力(strain)不夠大,無法以斯特蘭斯基─克拉斯坦諾夫成長(Stranski–Krastanow growth,S-K growth)的方式形成量子點,因此我們在此厚度(2A)下沒有看到量子點。然而,在此樣品上,使用波長為355奈米的脈衝雷射光照射後,我們觀察到了量子點的形成,我們觀察到最小的量子點大小為平均直徑13.3奈米,同時,也達成了密度為1.6x10^11cm^(-2)的量子點。 實驗結果指出,透過改變鍺的厚度跟打在基板上雷射的能量,能夠控制鍺量子點在矽基板上形成的大小。在製造更佳效能的光電元件上有著不錯的潛力。It was only in the late 1990s did the research of germanium on silicon self-assembled quantum dots (QDs) begin. Due to the ...
本篇論文採用有限差分時域法模擬研究以金屬為主的次波長元件。我們使用D ru d e 色散模型模擬金屬,並使用具有色散的單軸異向性完美匹配層作為相對應的計算空域吸收邊界。我們旨在研究次波長狹縫的異常光學...
根據之前在鐵/錳/銅三金(100)上的實驗結果,該系統表現出交換偏耦合的行為。 為了更加深入了解這個系統,我們利用掃描穿隧電子顯微鏡解析錳在銅三金(100)上的表面結構、電子結構以及磁性結構。在銅三金...
本篇論文以Xiangang Luo 及 Teruya Ishihara等人所研發的表面電漿子微影術為起點進而研究耦合型電漿子共振模態。期望能藉此對開發奈米蝕刻技術的原型開發平台有所貢獻。 理論方面...
在本文中,我們利用測量光致螢光 (Photoluminescence) 和時間解析光譜研究氮化銦鎵/氮化鎵(InGaN/GaN)多重量子井和硒化鎘/硫化鋅(CdSe/ZnS)量子點與金屬奈米粒子組成之...
本篇論文探討分子束磊晶成長砷化銦/砷化鎵量子點的特性隨著不同砷化鎵空間層的成長溫度或成長速率的變化。根據原子力顯微鏡(AFM)量測和光激放光頻譜(PL)可得知,較高的砷化鎵空間層成長溫度的量子點擁有較...
在奈米製程技術的進步發展下,有許多新奇的發光二極體結構被提出並表現出較好的元件特性,例如:奈米柱、奈米桿以及光子晶體元件等等。為了分析這些特殊的結構,我們利用了原子價力場模型與一致性的帕松、飄移擴散以...
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...
早期因為硒化鋅碲系統在發光二極體方面有廣泛的應用及由於等價束縛激子(isoelectronic bound excitons)所造成的光學特性而引起廣大的討論,這系統的光激發冷光(photolumin...
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...
在許多理論與實驗的文獻中,二維次波長週期性結構已經被證實有寬頻抗反射效果,目的在增進光的穿透效率。預期在未來的太陽能電池、手機等光電產業將大量被使用,甚至取代原有鍍膜抗反射技術,因此本論文將探討抗...
本實驗我們利用光電流顯微術探討二銻化鉬薄膜及二銻化鉬與二錫化硫異質結構之空乏區電場分布情況。藉由機械式剝離法及乾式轉印技術,我們將二銻化鉬與二錫化硫薄膜堆疊在300 nm厚的二氧化矽基板上,並使用標準...
本論文將探討如何結合近場相位偏移微影及干涉微影兩種技術製作出二維週期性結構的光子晶體波導。 我們將具有特定圖案及厚度的光阻,以PDMS (聚二甲基矽氧烷) 材料翻製成軟性光罩,再將此成型之PD...
本論文探討4種1×3多模干涉光功率分離器,並從中選出兩種以高分子材料來製作。其中一種是1×3長方形的多模干涉器,而另一種是梯形結合長方形的多模干涉器。波導圖案係以紫外光雷射照射法來製作,即以波長248...
矽鍺光電元件具有與矽積體化電路整合的優點,加上量子異質接面結構的長晶技術進步,因此近年來矽鍺異質接面的光電元件被廣為研究。而本論文中提出室溫操作且發光波段在1.3-1.4微米之多週期矽/矽鍺超晶格發光...
在二維磁性系統中,磁異向性可能受到晶格結構、薄膜介面、合金比例等影響而造成磁異軸翻轉。 在Fe/Mn/Cu3Au(100)超薄膜系統中,我們發現了一個造成磁異軸翻轉的新機制。成長於室溫的Fe/M...
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