Abstract
近年來積體電路基於不斷追求縮小線寬尺寸的要求下，在訊號的傳輸上遇到延遲效應、失真與耗能等問題。而光子傳輸能提供快速、低耗能及無失真的訊號傳輸，能克服縮小積體電路線寬尺度時所遇到的問題，然而光纖傳輸也存在相關硬體設施體積遠大於積體電路傳輸所需的尺寸。針對這些問題，利用表面電漿子的奈米尺寸的光傳輸元件研究提供了完善的解決方法。所以，如何將積體電路與表面電漿子做結合是目前整合光電傳輸的重要研究方向。 本研究結合化學晶體成長及水熱法成長金奈米柱，藉由化學晶體成長後的金奈米柱再經由水熱法二次伸長成長所製備而成。將金奈米柱滴附在預製微米尺度電極的二氧化矽基板表面，最後再利用聚焦離子束鍍鉑奈米電極用來連接金奈米柱與微米電極，製備出簡單的金奈米柱元件。為了瞭解金奈米柱的性質，我們量測金奈米柱的吸收光譜、 X光繞射及穿透式電子顯微鏡 用來確認金奈米柱的材料特性。然後再由自行架設的光學系統量測金奈米柱的散射光譜確認表面電漿子共振波段。 同時，使用半導體特性分析儀 Keithley 4200 量測金奈米柱的電壓–電流曲線，並計算出金奈米柱的電阻率。我們進一步用半導體特性分析儀量測到金奈米柱照光後產生的表面電漿子共振造成的電流訊號改變。我們發現光電流訊號的改變與入射的光強度、電壓大小和溫度有關。我們藉由改變光源入射方向與入射光的偏振方向，證實光電流的產生是由表面電漿子共振所造成的。 因此，本研究證實可利用電性量測在金奈米柱表面直接測量到表面電漿子的產生與變化，確認表面電漿子元件可與現有電路結合，提供進一步將表面電漿子與積體電路整合的可能性。