ZnO-SiO2一維光子晶體共振器之之製作與特性研究

Abstract

本實驗以射頻磁控濺鍍法(Radio Frequency magnetron sputtering)在玻璃基板上交錯濺鍍ZnO及SiO2薄膜形成一維光子晶體，藉由考慮ZnO及SiO2的折射率，設計適合的薄膜厚度及週期數使得該一維光子晶體在500 nm到600 nm產生所謂的光譜帶隙(Photonic band gap)。而且，由於ZnO及SiO2在可見光的透明度極高，若在光子晶體的中心處再加入一層ZnO，則可形成一個可見光的一維光子晶體共振器。 本實驗研究發現，ZnO的折射率在UV光的照射下，可隨UV光的照射強度產生規律的變化，且呈現可逆行為，即當UV光移除時，ZnO的折射率將恢復到未加UV光時的折射率(2.032)，此結果表示ZnO-SiO2一維光子晶體共振器，可利用外加UV光照射強度的不同，達到共振波長可調性之目的。 另外，我們製作ITO-SiO2一維光子晶體共振器，在中心處加入不同厚度的ZnO缺陷層，觀察其穿透頻譜，發現增加ZnO缺陷層的厚度，光子晶體共振器的共振波長有往長波段偏移的現象。