清華大學光電工程研究所學位論文
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兆赫波(THz)元件需要比常用電極氧化銦錫(ITO)擁有更高穿透率之電極材料; poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS)因其熱穩定性、穿透率以及可使用溶液配製，被廣泛應用在各種有機元件上。為了以PEDOT:PSS取代氧化銦錫使用在THz元件，我們利用微影製程以溶液製作PEDOT:PSS手指狀電極。 然而，傳統使用溶液準備之PEDOT:PSS在玻璃基板上的圖案製作無法獲得良好的均勻度。為改良此問題，我們修改了原本步驟，增加兩道氧電漿程序在原來的微影製程步驟: 一道用在旋塗之前，另一道在掀離之前，前者用來改善光阻圖案的潤濕性，後者能夠幫助去除阻礙掀離步驟之部分旋塗PEDOT:PSS。應用此兩道氧電漿程序，可製成乾淨且較均勻(從±33.9奈米到±10.6奈米)之PEDOT:PSS圖案。
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綜觀近5至10年的科技研革，從大數據[1]，緊接雲端資源[2]，所帶來的資訊安全議題，及這幾年的AI人工智慧[3]等等……，皆顯示傳統的測量及運算方式，已逐漸無法滿足人類的需求，近年來隨著google、IBM等科技巨頭陸續發表的量子產品，亦顯示「量子」科技的發展正如火如荼；然談到光的非古典量子態，最基本的莫過於數態和壓縮態，在現今各個量子應用上，單光子光源也都是項重大議題，故本研究欲利用腔增強自發參量下轉換，非線性晶體為週期性極化鈮酸鋰，及先驅機制來製備單光子光源，以探討其特性並期做更多應用。
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近年隨著5G網路協定的興起，對於數據傳輸的需求大幅增加，無論是所需的頻寬、傳輸速率、延遲皆需要有更好的表現，光通訊系統相較於電通訊系統有較低的能量耗損，並有更佳的傳輸速率，利用矽光子技術製作高速積體化光傳收器近年來受到相當大的矚目，因此本研究的重點為開發高速行波矽光調變器及矽光偵測器，作為未來應用在矽光子光載射頻轉換晶片模組做準備。 首先我們利用等效電路模型設計元件的相關參數，調變器參考之前的元件設計；光偵測器則在現有的模型下額外考慮飄移電流及RC時間參數所帶來的影響，最後比較模型與實際製作完成元件的差異。 最後量測1mm非對稱式側向佈值馬赫曾德爾矽光調變器的3dB頻寬為23GHz，模擬結果為32GHz；2mm行波光偵測器量測得頻寬 31GHz，模擬結果為37.5GHz，量測與模擬結果相近，而同時由於行波光偵測器操作於接近崩潰電壓附近，同時也觀測到雪崩式光電流的產生，其主要影響較低頻率的頻率響應曲線。矽光調變器則成功觀測到32Gb/s眼圖。
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