CdS-SiO-,2-蛋白石光子晶體的制備及其性能研究.pdf

1、近年來(lái)，光子晶體由于在納米空間和飛秒時(shí)間尺度上能限制和控制電磁波而受到科學(xué)家們的極大關(guān)注，成為材料科學(xué)中新的最具潛力的研究課題之一。光子晶體是指介電常數(shù)隨空間呈周期性變化的材料或結(jié)構(gòu)，其周期為電磁波長(zhǎng)量級(jí)。具有完全光子帶隙的光子晶體能在某一特定的頻率內(nèi)，把光限制在局部、阻止或增強(qiáng)自發(fā)輻射、引導(dǎo)光沿著一定的方向傳播。這些性能使光子晶體具有非常廣泛的應(yīng)用。雖然目前光子晶體還處于研發(fā)研究階段，但是，對(duì)它的研究已使光電子技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段

2、。 SiO2膠體顆粒是目前制備光子晶體最常用的材料，但是，SiO2膠體光子晶體不具有完全光子帶隙，當(dāng)向SiO2膠體光子晶體的孔隙中填充高折射系數(shù)材料或作為模板制備反opal光子晶體后，得到的光子晶體具有寬的光子帶隙或完全光子帶隙。本文用垂直沉積法在不同環(huán)境條件下制備了高質(zhì)量的SiO2膠體光子晶體后，用多次重復(fù)CBD法在其孔隙中填充了Ⅱ-Ⅵ族化合物CdS納米顆粒，經(jīng)過(guò)SEM、紫外-可見(jiàn)-近紅外光譜、熒光光譜對(duì)其性能了進(jìn)行表征，得到

3、了如下結(jié)論： (1)環(huán)境溫度、濕度對(duì)SiO2膠體晶體的質(zhì)量影響很大，一般，對(duì)于粒徑為370nm左右的SiO2膠體顆粒，當(dāng)體積分?jǐn)?shù)為0.8﹪～1.5﹪時(shí)，在溫度為45℃～55℃，濕度為66﹪～76﹪時(shí)，可制備得高質(zhì)量的SiO2膠體光子晶體，并且光子帶隙域位于近紅外光波段。 (2)NH3摩爾濃度對(duì)CdS薄膜的致密性影響很大，當(dāng)NH3摩爾濃度比較大時(shí)，無(wú)法生成連續(xù)致密的薄膜而形成分散的CdS顆粒。反應(yīng)體系中S2-和Cd2+溶液