Abstract
本實驗採用濕蝕刻技術製作兆赫頻段(THz)二維光子晶體。利用量測兆赫頻段電磁波穿過光子晶體的穿透率得知光子晶體的能隙分布,並與理論計算互相印證。 若能製作一個介電常數成週期變化的材料,我們稱它為光子晶體(photonic crystal),則光子相當於電子處於週期性的位能結構中,能量也會呈能帶分布。和電子比較,半導體中的週期性變化約是原子尺度,而光子晶體中的週期性變化必須與光子的波長近似。兆赫頻段的波長約為0.3mm,又稱為次毫米波段,這種尺度適合採用蝕刻的方式製作光子晶體 在理論計算部分,我們經由平面波展開的方法計算正方形、三角形與六角形二維光子晶體的能帶分布,可以得到以下結論:1.正方形晶格的能隙較小 2.正三角形晶格E-polarization能隙較多但較小,H-polarization 能隙較少但較大 3.正六角形晶格E-polarization能隙多分布在低頻處,而H-polarization能隙大多分布在高頻處。 實驗方面採用250μm厚的矽晶片進行雙面蝕刻,並在矽晶片四周蝕刻出對準用的溝槽中放入光纖使晶片能準確的對準而疊呈二維正三角形結構光子晶體。實驗結果和理論計算比較在低頻時相當符合。