Abstract
第一章一氧化矽薄膜之製程、微結構、光性及物化性質研究一氧化矽薄膜於0.45至7μm具有極佳的光學性質，在光學上和電子工業有許多應用，本實驗室以熱蒸鍍的方式鍍一氧化矽薄膜。以熱蒸鍍法鍍出一氧化矽薄膜，其基本性質如下：（i）密度2.15 g/cm3（ii）堆積密度約等於1（iii）光穿透波長0.45~7μm（iv）光能隙2.28?2.30eV（v）折射率1.88?1.91（vi）硬度713?780 kg/mm2（vii）IR主吸收峰 994?1002 cm-1 viii薄膜表面平坦無孔隙及截面無晶界ix由電子能譜儀得到一氧化矽薄膜由Si-Si4（10.04 %）、 Si-Si2O2（45.71 %）Si-SiO3（30.66 %）和Si-O4（13.59%）四種不同鍵結相所組成。鍍出的一氧化矽薄膜有不錯的機械性質和附著力，而且因有約等於1的堆積密度，經由UK BSG-211和HACXPS-30660-083保護特性測試實驗證明薄膜不受水氣影響，當於一般大氣環境中，折射率不隨時間而改變，所以適合製造中紅外光偵測器之保護層。最後由薄膜光學出發，以電腦模擬一氧化矽薄膜鍍於InSb中紅外線偵測器於波長範圍3~5μ m作為抗反射層的光穿透率及反射率值。第二章 非晶碳氫薄膜之製程、微結構及光性質研究。本實驗室利用PECVD的方式，通入Ar和CH4作為反應性氣體。基板置於RF動力輸出端電極，變化製程參數i.雷達波功率ii.氣體壓力iii.總流量固定下，變化Ar/CH4之氣體流量比，以得到性質優良之薄膜。並且比較於特定製程參數下，基板置於RF動力輸出端電極和接地端電極時，薄膜性質的不同。量測和結果分析包括（1）以薄膜厚度除以鍍膜時間，得到沉積速率。（2）由Tauc plot得到光能隙。（3）由光譜儀的穿透率、反射率，得到折射率。（4）以維氏微硬度儀測硬度。（5）利用FTIR碳氫鍵之吸收，得到氫含量。（6）利用HNO3和HF混合液，使薄膜脫離基板，而以滴定的方式得到薄膜密度。所鍍出的非晶碳膜硬度介於 950kg/mm2和1535kg/mm2之間，附著力強。非晶碳膜應用於紅線偵測器時，由於中紅外光區有強烈的碳氫鍵造成的吸收，所以在紅外線偵測器保護層的使用受到限制。因此模擬非晶碳薄膜鍍於矽摻雜砷的遠紅外線偵測器作為抗反射層，波長使用範圍17~21μm。非晶碳膜應用於記錄媒體時，因其非晶形結構可扮演著抗水氣、抗氧化等重要功能，因此模擬非晶碳膜作為相變化光碟之介電層。對於相變化光碟之層狀結構，因薄膜多重反射會明顯受到厚度的影響，所以在光碟製造上，厚度的設計是相當重要的，我們以電腦模擬計算在波長830nm時，對比值最大時各層的厚度組合。