Abstract
本論文中，我們使用半導體製程在矽晶片上製作平面光波導元件。本實驗室以現有設備儀器和已知的知識技術來嘗試製作光波導的可行性，其中我們以最簡單的元件Y-Branch為開端。 在光波導結構中，導光層(Core layer)的選擇將決定波導的尺寸及大小，我們使用使二氧化矽摻雜微量鏻元素做為導光層，使其折射率略高於週圍的二氧化矽(Bufer layer)的千分之一。 很幸運的，我們可以成功的做出Y-Branch（分光器），但經由量測結果顯示，分光率為39% / 61% ，能量穿透率為3.423%，為軟體模擬數值的 7.6%。造成分光率不均及能量損失過多之因素，其中以波導導光層側壁的粗糙度影響很大，以及使用PECVD成長披覆層（Cladding layer)時，在Y-Branch分光點尖端部份容易造成空洞，產生氣體被包覆情形，導致折射率下降過大，造成光能量大量損失。由此可見，在製程方面，我們必須改善此一情形，利用材料特性及機械性質選用相關可用方法來降低此一情形，如退火或放慢膜成長速率等，以便於在日後製作相關波導元件時，能有所改善。 雖然本論文結果和理論值及模擬數值相差很大，但其製作過程中所遇到的問題及待克服的地方都可做為日後波導實驗的參考。