王培勳

本論文的主要內容為氮化矽波導微環型共振腔(Microring resonator)的 製作。氮化矽用於集成非線性光學應用，為了獲得在線性或非線性狀態下均 具有良好性能的光學元件，氮化矽光子學現今已成為非線性光學領域的絕 佳平台波長轉換、超連續譜產生、頻率梳應用等。本論文將討論以電子束曝 光顯影架構下的共振腔製程，首先討論電漿增強式化學氣相沉積(Plasmaenhanced chemical vapor deposition, PECVD)與低壓化學氣相沉積(Lowpressure chemical vapor deposition, LPCVD)所沉積的氮化矽作為波導，比較 這兩種沉積系統所得的氮化矽波導後，高品質因子特性較好；第二部分則比 較不同厚度的氮化矽波導；埋入氧化層對波導的影響；最後討論波導高溫退 火之影響。在製程上本論文是採用電子束(Electron beam lithography)光刻進 行曝光，使用 Ma2405 負光阻作為圖案的轉移，相較於傳統的紫外線光刻技 術有較好的高解析度，在製作氮化矽波導有更小線寬的達成，再利用乾蝕刻 完成氮化矽波導圖形轉移。最後也會進行高溫退火技術，將 N-H 鍵消除， 降低傳播固有損耗，研究結果可得到品質因子 9*104，建立國內氮化矽微共 振腔平台基礎。此外，會介紹氮化鎵波導製程，相較於氮化矽波導有著較高 的折射率、二倍頻的產生、帶寬隙等優點，對未來非線性光學元件的發展上 有著不可或缺的重要性。