學位論文
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Item ZnO薄膜之電性與光學係數受外加紫外光之調制特性研究(2007) 陳顗彭; Chen,Yi-Pong摘要 氧化鋅（zinc oxide，ZnO）其光學能帶（Optical energy band）寬度約為3.37eV，其正好位於紫外光波長範圍內，若利用紫外光照射氧化鋅薄膜將造成價電帶電子吸收紫外光能量後躍遷至導電帶，因而增加其導電性，但也因價帶電子變少後而造成介電係數（dielectriccoefficient）變小，且在移除紫外光照射後隨即回覆其原來狀態，我們利用此特性來探討氧化鋅薄膜在外加不同強度紫外光下其電性與光學特性的變化。 光學量測上首先利用共路徑外差式干涉儀（common path heterodyne interferometer）來量測氧化鋅薄膜的折射率與介電係數，其中共路徑技術用於抑制相位飄移，以使干涉儀穩定，而外差干涉技術則是利用聲光調變器（acoustic optical modulator，AOM）將訊號載在特殊頻率上，透過鎖相放大器（lock-in amplify）針對此特殊頻率進行解析，以排除環境雜訊，使得共路徑外差干涉儀成文一套高穩定高準確性的量測系統。 在電性量測上，由於未掺雜的純氧化鋅薄膜電阻率很高，不易直接量測，因此制備成ZnO-base薄膜電晶體，形成透過閘極電極降低薄膜電阻，來簡化量測所需，以探討氧化鋅薄膜受紫外光影響的導電特性，其結果與光學量測系統所測得折射率與介電係數的結果驗證。Item 光學外差式干涉儀之設計與特性研究(2007) 郭宗華本論文是利用外差式干涉儀來作為我們的光學量測系統，用來測定材料的介電常數與導磁率。干涉儀主要是結合Mach-Zehnder干涉儀和鎖相放大器(Lock-in amplifier)所構成.使用紅光He-Ne雷射(632.8 nm)為光源，及外差干涉儀的技術來作介電常數與導磁率量測的方法。 在本研究中，我們以兩束線性偏振光通過兩個聲光調制器產生兩束具有頻差的光外差光源，以得到所需的外差調變信號。由所測得的干涉信號電壓與相位來求得石英的介電常數與導磁率。此法的架構簡單，且組裝架構設置容易等優點。 本法與傳統方法相比較，對待測物不具破壞性，由於利用光束正向打入待測物，反射時所產生的相位差來推導，因此與待測物表面的平整度無關。而由於外差干涉術可精確地量出相位差，因此量測解析度(resolution)亦高。 以雙偵測器(detector)的方式，對干涉圖形進行，而將待測物相位變化的信號經過電子信號處理而顯示於鎖相放大器上，完成高解析度的即時檢測。這技術的光學機構並與電腦結合，利用LabView軟體和GPIB卡及時的去處理我們所量測出來的數據，也減少了人為記錄所造成的誤差。以達成自動化量測的目的並減少龐大資料處理過程中的單調性，且能及時顯示測量結果也達到光電系統整合目的，使本實驗裝置更具有實用價值。