二維光子晶體的制備與表征.pdf

1、本文制備了聚苯乙烯小球蛋白石結(jié)構(gòu)光子晶體并運(yùn)用單層聚苯乙烯小球模板制備了一系列二維光子晶體，包括a-Fe203二維碗狀光子晶體和ZnO柱二維光子晶體結(jié)構(gòu)，為制備各種形貌的二維光子晶體提出新思路，并對(duì)各種光子晶體的光學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)量研究。主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 給出了幾種制備聚苯乙烯小球蛋白石結(jié)構(gòu)光子晶體的方法，包括自然沉降法、垂直沉降法和離心沉降法，發(fā)現(xiàn)運(yùn)用垂直沉降法制得的光子晶體質(zhì)量最高，自然沉降法其次，離心沉降法最差。

2、并且通過(guò)大面積反射譜測(cè)量了聚苯乙烯膠體光子晶體的光子帶隙。運(yùn)用垂直沉降法制得的單層聚苯乙烯小球可以做為模板制備一系列二維光子晶體，包括ZnO柱二維光予晶體和a-Fe203二維碗狀光子晶體結(jié)構(gòu)。聚苯乙烯小球模板法制備方法簡(jiǎn)單，成本低，重復(fù)性好，而且是大面積的生長(zhǎng)，為后續(xù)制備各種形貌的二維光子晶體打下良好基礎(chǔ)。
　　 在硅襯底上用模板法和氣相傳輸方法相結(jié)合制備了ZnO柱二維光子晶體結(jié)構(gòu)。使用掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射(XR

3、D)分析了氧化鋅光子晶體的微觀結(jié)構(gòu)。大面積的鏡面反射的測(cè)量顯示了光子禁帶的存在。在光子帶隙效應(yīng)和光子晶體的特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了光致發(fā)光的研究。發(fā)現(xiàn)光子晶體結(jié)構(gòu)既能抑制也能加強(qiáng)ZnO光致發(fā)光觀察。對(duì)于波長(zhǎng)處于光子晶體帶隙的光波，ZnO柱二維光子晶體對(duì)其有抑制作用，而對(duì)于波長(zhǎng)與光子晶體腔相匹配的光波，ZnO柱二維光子晶體對(duì)其有增強(qiáng)作用。拉曼散射分析表明，在本實(shí)驗(yàn)中存在氧化鋅光子晶體缺陷。
　　 在硅襯底上用單層聚苯乙烯小球?yàn)槟０逯苽淞薬-