Abstract
當兩種不同折射率的介電結構在空間週期性變化，其變化週期和光的波長為同一個數量級。則某些特定波長的光波或電磁波會被排斥，亦即在該頻率電磁波不能存在其間。具備這種光子能隙的性質者，稱為光子晶體。 矽的折射率較高，滿足完全光子能隙光子晶體的要求，且矽對光通信領域所採用的波長而言是透明的，再加上半導體製程技術的進步，矽材料是製作光子晶體使用在光通信系統上的良好材料。 論文中利用感應耦合電漿離子蝕刻（ICP-RIE）在矽基板上製作高深寬比鏡面一維光子晶體。在設計方面首先利用傳輸矩陣法建立起基本的模擬與設計架構，再將結構透過黃光微影步驟定義在晶圓上，最後利用國科會精密儀器中心發展的ICP-RIE鏡面蝕刻製程蝕刻結構，在這裡分別使用場發射掃描式電子顯微鏡（SEM）與原子力顯微鏡（AFM）來分析蝕刻元件的品質。透過電腦自動化控制量測元件的穿透光譜加上模擬互相驗證，歸納討論光效率損耗的原因。 本研究成功地製造出蝕刻深度84μm表面粗糙度約11nm/avg的高深寬比鏡面元件，且利用光學量測驗證了矽基一維光子晶體的基本特性以及含有缺陷態Fabry-Perot共振腔的光學特性。