具有膜層之楔形體導波傳播行為探討

當微型簡支樑作為原子力顯微鏡(AFM)使用時，研究人員發現它極易受到週遭環境的干擾，也就是說微型簡支樑對環境的物理及化學參數具有極高的敏感性，因此也就順勢成功地將MC 發展成一種相當靈敏的微感測器。非常類似的情況，本研究將利用研究已久的楔形體導波作為平台，期望探討其對週遭物理條件的敏感度，最後期望發展成另一類的物理、化學或是生物感測器。所謂的反對稱模態(anti-symmetric mode，ASF)楔形體導波(wedge wave)是沿著楔形體尖端稜線傳播的導波，其能量集中在楔形體稜線約一個波長的範圍。過去的研究發現，ASF 傳播於無截平(truncation)的直線楔形體時不具有頻散現象；其相速度只受到楔形體材料與頂角角度的影響。當ASF 傳播於有截平(truncation)的線性楔形體時會具有頻散現象，且隨著截平的增加而頻散現象更趨於明顯。對於楔形體頂端附近具有膜層時，對於ASF 的傳播行為，特別是其頻散關係，至今仍未被探討過。本研究的研究重點首先是對具有膜層之楔形體可能影響其導波波傳行為的參數，包括斷面幾何參數、楔形體母材、膜材、膜厚以薄膜位置分佈等參數進行探討。研究方法包括有限分析數值模擬以及雷射超音波量測。其中雷射超音波量測是點發射、點接收的非接觸性光學技術，十分適合於質點震盪集中於稜線附近小區域的導波研究。而有限元素分析在實驗量測驗證後將可進一步得到完整的參數探討。此研究在膜層對於楔形體ASF 波傳行為的影響將可提供以ASF 作為感測器的基礎。

系統編號:PB9408-1577
原計畫編號:NSC94-2212-E182-002