伍茂仁

本研究中提出一個矽波導光學平台，成功的將面射型雷射、光學檢測器及應力感測薄膜整合於一個元件中，達到一個具高封裝容忍度、低光學損耗的光學平台，驗證了未來應用於光學式麥克風的可行性。 矽光學平台主要是以半導體製程方式製作出具45°面的矽基波導並定義高分子聚合物及空氣導溝於結構中，於接收端佈植磷離子使之形成P-N接面作為光學檢測器，最後採用覆晶封裝技術將面射型雷射、應力感測薄膜整合於矽基光學感測平台中，當光學感測平台受到外部作用力，導致應力感測薄膜的薄膜因此作用力而產生應力位移量，進而影響矽基光學波導中的光通量，並透過離子佈植的方式檢測其光通量的變化，解析外部的慣性力。 矽基光學感測平台中，離子佈植的光檢測器響應度為0.3 A/W，以單模光纖光源入射於光學波導中的損耗，其得到的光電流值為155 A，效率為-3.8 dB，而封裝應力感測薄膜後插入損耗，其光電流值為125 A，效率為-4.8 dB。優化光學導波平台特性後，將面射型雷射及應力感測薄膜封裝於矽基光學感測平台，其得到的光電流值為96.9 A，效率為-3.3 dB，光暗電流訊雜比為20 dB。