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各校計畫成果

玉山學者劉佳明教授:新穎光電元件與系統研究

玉山學者 發布單位:國立中興大學 點閱次數:210
核定年度:109年(2020)/研究成果年度:110年(2021) /學術領域:工學/學者名稱:劉佳明

活動簡介

本研究設計一種鍺/二氧化矽週期性紅外光吸光結構欲應用於在面射型矽基鍺紅外光感測器。先對針對單純矽基鍺/二氧化矽週期性結構作探討,發現此週期性結構與等厚度矽基鍺薄膜相比僅略微降低表面反射,然而鍺/矽介面高穿透率驅使我們藉由矽/二氧化矽介質反射鏡來進行結構吸光度的優化,可以發現增加介質反射鏡的結構吸光度達60 %,為沒有介質反射鏡結構的3倍。添加介質反射鏡於週期性結構之下雖然可以降低鍺/矽介面穿透率,然而卻使得整個結構形成一個共振腔結構,經過我們的驗證後證明,沿結構垂直方向的共振腔共振決定了吸光度的極值,具介質反射鏡週期性結構的設計能夠增加吸收光譜於共振腔共振波長附近的吸光度,且提升原本具介質反射鏡薄膜結構吸光度極小值,從25 %增加至40 %。利用調整鍺層總厚度,以具介質反射鏡週期性結構設計出於1.545及1.31 μm產生垂直共振腔共振的薄膜吸光結構,藉由週期性結構設計拓展吸光光譜,於1.545及1.32 μm各有82 %及86 %吸光度,於1.4至1.45 μm波段吸光度最小值也有40 %,此結構可運用於垂直面射型光電二極體,用於光通訊分波分工的應用,另外由於高鍺占空比結構設計,也允許了大角度入射範圍,對於1.55 μm波長光達應用也有應用潛力。

圖一:電資學院楊谷章院長、裴靜偉教授、劉浚年教授以及研究生許境祐與玉山學者劉佳明教授以及鄭木海教授進行遠距討論。

 

圖二:玉山學者劉佳明教授以及研究生許境祐針對鍺基光偵測器進行遠距討論

圖三:裴靜偉教授與劉浚年教授與玉山學者劉佳明教授進行討論。

 

相關附件

玉山學者劉佳明教授績效報告