ZnO光子晶體的自組裝可控生長(zhǎng).pdf

1、光子晶體是最近二十年才發(fā)展起來(lái)的一類新型的材料。光子晶體是由兩種或者兩種以上介質(zhì)的周期性排列組成的有序結(jié)構(gòu)的晶體，其最基本特征是具有光子禁帶(PhotonicBandGap)，頻率處于禁帶內(nèi)的光子將無(wú)法傳播，就像電子在半導(dǎo)體禁帶中受到束縛一樣。正如對(duì)半導(dǎo)體材料的研究導(dǎo)致電子工業(yè)的革命一樣，對(duì)光子晶體這類新材料的研究將導(dǎo)致光子技術(shù)領(lǐng)域的革命，在這場(chǎng)革命中，光子將代替電子作為信息傳遞的主要載體。光子晶體中光子禁帶的發(fā)現(xiàn)具有巨大的應(yīng)用潛力，因

2、此，光子晶體的研究引起了物理、化學(xué)、電子、光學(xué)等領(lǐng)域科學(xué)家的廣泛興趣。當(dāng)前光子晶體的應(yīng)用主要集中在光子晶體反射器件、發(fā)光二極管、濾波器、光波導(dǎo)、低閾值激光器、光子晶體光纖等方面。光子晶體能否盡快實(shí)用化，關(guān)鍵在于光子晶體制備技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)近二十年的研究，微波波段、亞毫米和遠(yuǎn)紅外波段的光子晶體的制備工藝已經(jīng)比較成熟。但近紅外到可見(jiàn)光波段的三維光子晶體的制備仍是難點(diǎn)之一。 目前多采用SiO2、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PM

3、MA)、ZnS等，通過(guò)自組裝法制成的三維光子晶體，雖然它們?cè)诮t外到可見(jiàn)光波段可以產(chǎn)生光子禁帶，但由于其折射率對(duì)比值較小，以SiO2為例為1.5：1，再加上膠體球因排列緊密而占有過(guò)大的體積，從而使得禁帶寬度很窄。ZnO是一種寬禁帶半導(dǎo)體，在可見(jiàn)光范圍具有較高的折射率，同時(shí)它還具備許多優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)，極有希望成為新一代自組裝光子晶體。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于ZnO光子晶體的報(bào)道較少。 本文概述了各種制備光子晶體的方法和原理，并綜述了光子晶