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Item 具垂直異向性之一維磁性多層奈米線與磁性穿隧接面奈米元件(2011) 陳柏源; Po Yuan Chen具垂直磁異向性之奈米材料於發展下一代磁紀錄媒體與磁電阻式隨機存取記憶體扮演極重要的腳色。結合電化學電沉積技術與具奈米孔洞之氧化鋁模板可達成大量製造、低成本與高密度之目標。本研究所製備之鈷與鎳鐵合金之奈米線被證實具備垂直磁異向性且可透過磁晶異向性與形狀異向性來調整。結合具垂直磁異向性之鎳鐵合金奈米線與鈷鐵硼薄膜之磁性穿隧接面元件已成功被製造與探討。於低溫10K的環境下，鈷鐵硼薄膜厚度為1.5奈米時，其磁阻為104%，而鈷鐵硼薄膜厚度為1.0奈米時，其磁阻為110%，且在鈷鐵硼薄膜厚度小於1.0奈米時，於無固定層的條件下元件呈現出自旋閥的特性。Item 奈米電鍍轉印微影術的研發(2006) 吳俊億; Wu Chun Yi在本論文中，我們試著研發能降低成本、提高產能的奈米微影技術，我們稱之為奈米電鍍轉印微影技術。其構想為利用現有的製程技術，製作模仁與轉印基板，以硫酸鉀(K2SO4)水溶液為電鍍液，銅為鍍材，配合轉印的概念，將模仁上的圖案透過電鍍的方式轉印於轉印基板上，而電鍍轉印出的金屬圖案可當作遮罩，對轉印後的轉印基板進行蝕刻即可得到所需的圖案。目前在微米等級方面，已成功轉印出3微米的線寬，在奈米等級方面，在模仁有其缺陷的情況下，只能證明電鍍液在壓印時能充滿在深寬約為300與380奈米的結構上，且轉印出來的線寬無論是在奈米與微米等級皆與模仁相近。 本論文的主要內容，為奈米電鍍轉印微影技術的工作機制說明，並設計相關實驗來驗證我們提出的機制，針對實驗的結果做分析與討論，最後提出未來研究的方向。Item 雷射直寫式光波導之毛邊研究(2007) 蔡永賢; Yung-Hsien Tsai本文為研究製程所造成的光波導之毛邊現象，並且利用雷射直寫的方式來製作光波導。我們首先利用Nd：YVO4雷射在石英玻璃上寫出埋入式波導，經由改變不同的雷射功率及寫入速度，我們得到最佳的波導形式。此外，我們也使用長脈衝雷射（Nd：YAG）及短脈衝雷射（Nd：YVO4）兩種雷射在矽晶絕緣體 (SOI) 晶圓上寫出脊狀光波導，我們亦在矽晶絕緣體晶圓上寫出不同角度折線的波導，並且發現到由於矽晶格的影響，會使得在不同角度所寫出來的波導會有不同的毛邊現象。並於此論文中，對於矽晶絕緣體晶圓上在長脈衝雷射及短脈衝雷射的加工影響提出比較與探討。Item 應用多通道史托克接收器於分波多工與極化鍵控光纖通訊系統之研究(2005) 邱建林; Jian-Lin Chiu本文提出利用對稱性共振腔雷射、多工器、相位調變器及自製多通道史托克接收器組成一分波多工與極化鍵控光纖通訊系統。我們利用共振腔原理設計了一個對稱性之共振腔體，產生多波長的單模雷射，並利用相位調變器調變此單模雷射，產生簡易實用的分波多工與極化鍵控系統之訊號源。此外，我們應用單模光纖彎曲、擠壓特性與電子電路之設計，架構了一個多通道偏極化量測分析之史托克接收器，我們可應用此多通道接收器分析偏極化狀態並追尋偏極化擾動之變化軌跡。我們應用此偏極化鍵控光源與多通道接收器進行多層次分波多工與極化鍵控光纖通訊系統傳輸之研究。我們將應用多通道史托克接收器分析不同層次極化鍵控的資料傳輸特性，以評估分析我們所設計之分波多工與極化鍵控系統之特點與可行性。Item 磁性流體在外加垂直磁場下形成有序結構之光子晶體效應研究(2004) 蕭耀宗高同質性磁性流體薄膜在外加磁場下會形成可調性有序結構，這些有序結構引發許許多多的特殊光學性質。在本研究中，我們探討磁性流體薄膜在外加垂直磁場下，其所形成的六角形有序結構的光子晶體效應。為此，我們藉由光學微影蝕刻技術在矽晶圓上製作出一個微型六角形凹槽，填充磁性流體後，再用蓋玻片覆蓋，繼以膠封黏後，即可得一磁性流體薄膜。此磁性流體薄膜在外加垂直磁場下，可形成一六角形有序結構，且其週期會隨外加磁場強度的增加而減小。而當一寬帶光入射此可調性有序結構後，其穿透光譜可表現出光譜帶隙的存在。進一步實驗結果顯示，磁性流體薄膜有序結構之光譜帶隙在高磁場下會移向短波長之光波段。此現象乃由於磁性流體薄膜有序結構之週期隨磁場的增強而減小所致。此外，在製作磁性流體薄膜凹槽的過程中，可在凹槽內留有細小圓柱。利用此一圓柱，可以作出含點缺陷的磁性流體光子晶體，我們並在其穿透光譜，觀察到由此一點缺陷而產生的共振模態。以上這些結果證實磁性流體薄膜有序結構可作為可調性光子晶體Item 一維介電質-金屬光子晶體方向感測濾波性質之研究(2014) 梁翰勛; Liang Han Shun光子晶體(PCs)是由不同折射率的介質，按照週期性排列而成的結構且具有空間週期性特性的光學介質，它的固有特性是存在著一些光子能隙(PBGs) 或稱「光子頻率禁帶」，當頻率落在禁帶中的光或電磁波是無法在光子晶體結構中傳播的。本論文目的是在設計含有缺陷模態之介電質-金屬光子晶體濾波器並研究及分析其特性。在此篇論文中，共研究了兩個主題，藉由轉移矩陣法（TMM）模擬計算吸收率及透射率對應波長之關係圖。 第一個主題是研究一維介電質-金屬光子晶體，在缺陷模態中對於電磁波的影響。利用介電質-金屬材料的堆疊，中間夾帶缺陷層的三明治結構所產生單向不可逆的特性，我們研究堆疊週期數的改變及入射方向改變時對波長吸收所造成的影響。另外，我們也分析了在TE和TM不同模態下改變入射角度時的現象。 第二個主題是利用介電質-金屬材料的堆疊來提升入射波的透射。我們通過在結構的頂端和底部添加抗反射層的處理，使得透射率更為提升。另外，我們也分析了在TE和TM不同模態下改變入射角度時的現象。Item 快速掃瞄式光學延遲線為基礎之相位對比量測法(2008) 周明諭; Chou, Ming-Yu此篇研究中，我們發展一套平衡式光學同調干涉儀並且結合快速掃描光學延遲線(RSOD)和馬赫-詹德干涉儀(Mach-Zehnder interferometer)來產生相位資訊。利用相位解析OCT (phase-resolved OCT)成功的展現奈米尺度的微小相位差異影像，這是以往傳統強度式的OCT所無法偵測到的。相位靈敏度的表現在相位解析OCT中是一個很重要的因素，相位的飄動可能是因為開放式空間環境擾動所造成的，當我們結合共路徑架構和平衡式偵測系統，共同的雜訊就可被減掉，並且改善相位靈敏度。Item 多層膜磁性奈米線之製備及其特性分析(2007) 陳柏源奈米材料為原子與分子之組合，且針對尺度於1~100 nm材料之製造技術與性質研究。新穎之多層磁性奈米線結構，可藉由控制其形貌與磁性金屬之選擇，進而可得不同之磁與電阻特性，故此多層奈米線結構除學術上具高度之研究價值，更於下ㄧ代垂直式記錄媒體有無限之發展空間。 本研究藉由電化學電鍍於多孔性氧化鋁膜裡沉積磁性多層奈米線，並藉由電化學循環伏安分析法（cyclicvoltametry analysis；CV）分析電鍍液之還原電位，以掃瞄式電子顯微鏡（scanning electron microscope；SEM）鑑定多孔性氧化鋁膜之表面型態；藉由X光粉末繞射儀（powder X-ray diffractometer；XRD）鑑定材料之純度、晶體結構；藉由穿透式電子顯微鏡（transmission electron microscope；TEM）、掃瞄式電子顯微鏡（scanning electron microscope；SEM）與能量散佈X光光譜儀（energy dispersive X-ray spectrometer；EDS）鑑定多層磁性奈米金屬線之精確結構、成分與成長型態；並以振動樣品磁力儀（vibrating sample magnetometer；VSM）鑑定材料之磁滯曲線與角形比，並透過磁阻量測用以觀測磁阻與膜厚之關係。本研究開發孔徑為17 nm與80 nm或形貌為圓形與橢圓形不同孔洞數目之氧化鋁模版以期適用於不同用途之元件，於氧化鋁模板小於100 nm直徑之孔洞內，以電化學方式成長鈷/銅與鎳鐵/銅之奈米線，鈷/銅奈米線隨著磁性層之深寬比增加其磁易軸由垂直方向往水平方向偏移，相反地，鎳鐵/銅奈米線隨著磁性層之深寬比增加其磁易軸由水平方向往垂直方向偏移。藉由調控pH值以控制磁性層之晶格結構，當pH值為2時，其鈷為fcc組成，當pH值為3.5時，其鈷為fcc與hcp以相同比例組成，而造成其磁性質有明顯之變化為其hcp結構破壞其對稱性所造成。成長具自旋閥結構之奈米線[Co(40 nm) /Cu(4 nm) / Co(40 nm)]。其於室溫下具巨磁阻率23.4%。本研究結果將可應用於未來之磁感測元件。Item 約分諧波鎖模光纖雷射之研究與應用(2006) 胡立強; Li-Chiang Hu本文提出約分諧波鎖模光纖雷射應用於光分時多工傳輸系統之研究。於雷射光源之共振腔部份，是利用一個振幅調變器，注入外加調變訊號使其操作在約分諧波鎖模模式，以達成倍增光脈衝序列之重複率的效果，並調整振幅調變器之直流偏壓使其操作在非線性區的範圍，達成輸出脈衝振幅等化的效果。於傳輸系統方面，我們模擬脈衝經過光孤子壓縮後應用於光分時多工傳輸系統的情形。在長距離傳輸過程中，我們以長距離單模光纖搭配色散補償光纖，使色散造成得以補償，並以摻鉺光纖放大器補償長距離傳輸的損失，最後，我們針對40 Gbit/s, 80 Gbit/s和160 Gbit/s的分時多工系統進行了傳輸效能的評估。Item 雙介面修飾之組合應用於反式聚合物太陽能電池之研究(2014) 謝幸樺; Hsin-Hwa Hsieh本研究提出使用2-萘硫醇(2-Naphthalenethiol,2-NT)與金奈米粒子對主動層兩側之緩衝層做介面修飾，可提升含氧化鋅奈米柱(ZnO nanorod)之反式聚合物太陽能電池效率。2-NT用於對ZnO奈米柱進行表面鈍化處理以減少氧缺陷，這個結果使太陽能電池之開路電壓提高，2-NT亦給予電子一個明確的方向，使電子傳導至陰極的過程中復合的機率變小；而金奈米粒子，利用散射效果及區域性表面電漿共振效應(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)提高整體元件的光子捕獲量及激子解離率，藉此提升光電流與填充因子。同時藉由兩種介面修飾可以進一步提升上述之效果，使整體元件達到更高的效率。 本研究成功的整合製程與雙介面修飾法，元件經兩種方法修飾後之光轉換效率由2.02%提升至4.20%，其提升幅度將近200%，這是在ZnO結構之有機聚合物太陽能電池上之最高紀錄，也代表著對於高效率聚合物共混結構電池上開創了一種新的修飾方法。