以電漿輔助化學氣相沈積法於矽懸臂沈積之氮化矽薄膜應力對機械損耗之影響暨機械損耗量測系統改善

Stress effect on mechanical loss of the SiNx film deposited with PECVD method on silicon cantilever and setup for the loss measurement improvement

莊友杭(Yu-Hang Juang)

指導教授 ： 趙煦

國立清華大學/電機資訊學院/光電工程研究所/碩士(2014年)

摘要

美國雷射干涉重力波組織　(Laser Interferometer Gravitational Wave
Observatory ；LIGO)以偵測重力波為主要研究項目，短期目標是以實際偵測到的重力波證明愛因斯坦的廣義相對論，長期目標則是希望能將重力波運用於各種天文現象的觀察及建立重力波天文網，例如中子星(neutron star)、黑(black hole)、超新星(supernovae)…等大質量星體的訊號。由於重力波的訊號相當微弱，因此需盡可能地排除外在雜訊的干擾，而在其總體雜訊最低的100Hz處，雜訊主要來自於光學反射鏡自身材料所產生的熱擾動，因此本實驗室的研究目標即是找尋光學損耗、機械損耗皆低的光學薄膜材料。
本論文的研究重點係以電漿輔助化學氣相沉積系統於矽懸臂上鍍製各種不同成分的氮化矽薄膜，並檢視各成分薄膜的光學特性（折射率、消散係數）、機械特性（薄膜應力、楊氏係數）及機械損耗特性，其中薄膜應力與機械損號間的關係為本論文將深入探討之重點。此外，本論文的另一重點為本實驗室室溫機械損耗量測系統的抽氣速率改善，以及低溫機械損耗量測系統之架設。

關鍵字

機械損耗 ； 矽懸臂 ； 氮化矽 ； 電漿輔助化學氣相沈積法 ； 重力波

並列摘要

無資料

並列關鍵字

mechanical loss ； cantilever ； silicon nitride ； PECVD ； gravitational wave

參考文獻

[46]王順錦, “應用於雷射干涉重力波偵測器之以離子束濺鍍法製作之奈米膜層結構高反射鏡及其結晶條件之探討”,國立清華大學,碩士論文(2013)

[15] 王薇雅“應用於雷射干涉重力波偵測器開發工作之單晶矽懸臂樑之機械震動性質研究”,國立清華大學,碩士論文(2013)

[39] 歐政勳,“室溫下量測機械損耗之系統設置與量測熔融石英玻璃懸臂及單晶矽懸臂之初步量測分析”,國立清華大學,碩士論文(2012)

[25] 陳宏彬“橢圓偏光儀之原理與應用” 儀科中心簡訊80期(2007)

[1] A.Eistein, “Die Grundlage der allgemeinen Relativitatstheorie ”,Annalen der