以膠體晶體為模板進(jìn)行多種形貌的氧化亞銅電沉積研究并制備光子晶體點(diǎn)缺陷.pdf

1、以膠體晶體模板法制備特定形貌三維有序孔結(jié)構(gòu)材料，并進(jìn)一步研究膠體晶體模板對(duì)低維材料生長(zhǎng)形態(tài)的影響，是具有重要科學(xué)意義的全新課題，是對(duì)晶體形態(tài)學(xué)有益的擴(kuò)展；同時(shí)它還具有良好的應(yīng)用價(jià)值，其不同于普通反蛋白石結(jié)構(gòu)光子晶體的結(jié)構(gòu)，使之可以被應(yīng)用于制備光子晶體缺陷、光子晶體異質(zhì)結(jié)等特定結(jié)構(gòu)光子晶體中。
　　 因此本文采用了由垂直沉積法制備出的高質(zhì)量的膠體晶體模板，通過(guò)電化學(xué)沉積方法，分別在純ITO玻璃和有膠體晶體模板的ITO玻璃上自下而上

2、的生長(zhǎng)出氧化亞銅晶體。通過(guò)電勢(shì)、pH值以及添加劑等的作用，控制了氧化亞銅晶體的生長(zhǎng)習(xí)性，并利用氧化亞銅的生長(zhǎng)習(xí)性控制，成功制備出多種形貌多有序孔陣列的氧化亞銅晶體，包括立方體、八面體的面生長(zhǎng)和分支生長(zhǎng)，氧化亞銅可以在膠體晶體微球的間隙中生長(zhǎng)并保持基本上保留其原有習(xí)性。通過(guò)對(duì)比有無(wú)模板情況下氧化亞銅的生長(zhǎng)狀態(tài)，研究了膠體晶體模板對(duì)氧化亞銅晶體電化學(xué)生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)膠體晶體模板可以調(diào)節(jié)氧化亞銅分支或面生長(zhǎng)的趨勢(shì)，這主要是通過(guò)阻礙氧化亞銅生長(zhǎng)

3、界面處H+和Cu+的擴(kuò)散來(lái)進(jìn)行的，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)膠體晶體中電沉積氧化亞銅的形貌的控制。
　　 在此基礎(chǔ)上，首次成功的用全化學(xué)方法制備出了特定缺陷形狀、甚至復(fù)雜缺陷形狀的不同材料體系的反蛋白石結(jié)構(gòu)光子晶體點(diǎn)缺陷。即首先在膠體晶體模板中電化學(xué)沉積出具有特定形狀的氧化亞銅，然后再在模板中填充其他材料，最后除去模板和氧化亞銅得到了帶有特定形狀點(diǎn)缺陷的光子晶體，光子晶體點(diǎn)缺陷的形狀完全由氧化亞銅的結(jié)晶形態(tài)所控制。通過(guò)改變填充材料和填充方法，