ZnO光子晶體的自組裝可控生長.pdf

1、光子晶體是最近二十年才發(fā)展起來的一類新型的材料。光子晶體是由兩種或者兩種以上介質的周期性排列組成的有序結構的晶體，其最基本特征是具有光子禁帶(PhotonicBandGap)，頻率處于禁帶內的光子將無法傳播，就像電子在半導體禁帶中受到束縛一樣。正如對半導體材料的研究導致電子工業(yè)的革命一樣，對光子晶體這類新材料的研究將導致光子技術領域的革命，在這場革命中，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)具有巨大的應用潛力，因

2、此，光子晶體的研究引起了物理、化學、電子、光學等領域科學家的廣泛興趣。當前光子晶體的應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、低閾值激光器、光子晶體光纖等方面。光子晶體能否盡快實用化，關鍵在于光子晶體制備技術的發(fā)展。通過近二十年的研究，微波波段、亞毫米和遠紅外波段的光子晶體的制備工藝已經(jīng)比較成熟。但近紅外到可見光波段的三維光子晶體的制備仍是難點之一。 目前多采用SiO2、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PM

3、MA)、ZnS等，通過自組裝法制成的三維光子晶體，雖然它們在近紅外到可見光波段可以產生光子禁帶，但由于其折射率對比值較小，以SiO2為例為1.5：1，再加上膠體球因排列緊密而占有過大的體積，從而使得禁帶寬度很窄。ZnO是一種寬禁帶半導體，在可見光范圍具有較高的折射率，同時它還具備許多優(yōu)良的光學性質，極有希望成為新一代自組裝光子晶體。目前，國內外關于ZnO光子晶體的報道較少。 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