以溶膠凝膠法於矽基板上製作二氧化鋯導光薄膜

The ZrO2/Si Optical Thin Film Prepared by SOL-GEL Method

謝文靚(Wen-Ching Hsieh) ； 吳世全(Shich-Chuan Wu) ； 許鴻昇(Hong-Sheng Xu) ； 張博傑(Bo-Jie Jhang)

《明新學報》 34卷2期 (2008/08) Pp. 43-51

https://doi.org/10.29688/MHJ.200808.0005

摘要

本文以溶膠凝膠法製作ZrO2導光薄膜於矽(Si)基板上可應用在以矽為基板的光通訊、生醫檢測、微機電、光子晶體等領域。
因矽藏量豐富、能承受較高的操作溫度和較大的雜質摻雜範圍，故適合作基材。以ZrO2/Si作導光薄膜論文研究過[16]，但研究論文不多；然而以ZnO/Si作導光薄較多人研究。相較於ZnO/Si, ZrO2/Si 有許多優點：如在可見光區具有高穿透性，高折射率。在紫外光區可被紫外光激發，且可被紫外光激發出強的藍綠色螢光；此外ZrO2成本低廉、没有毒性、高的化學穩定性、高的介電質特性。
ZrO2薄膜可用很多種方法製作：如化學氣相沉積徵鍍膜、雷射鍍膜、RF鍍膜等。但以本文使用的溶膠凝膠方法製作成本最低，且可作成大面積成品。本文先用zirconium propoxide、acetic acid及acetylacetone三種溶液組成溶膠凝膠，再用旋轉塗佈的方法把混合溶液塗佈在矽基板上以製作成ZrO2/Si導光薄膜。本論文研究不同濃度配方的溶膠凝膠來製備ZrO2/Si導光薄膜，並對其導光效率作分析比較。結果顯示Zirconium propoxide的濃度為0.2mole時的ZrO2/Si導光薄膜光穿透率約是87%；較優於其它樣品的光穿透率且光穿透率約是2倍於SiO2/Si導光薄膜。

關鍵字

二氧化鋯／矽 ； 導光薄膜

並列摘要

The Zirconia films on silicon substrate (ZrO2/Si) were fabricated by sol-gel spin coating method, using zirconium prop oxide Zr(OPr)4 as a precursor and then sintering at different temperatures. The optical transmittance spectra of the ZrO2/Si film show a superior transmittance about 87% at red light wavelength.

並列關鍵字

ZrO2/Si ； Optical Thin Film

參考文獻

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