光子膠體晶體的制備與表征.pdf

1、光子膠體晶體的概念自提出以來，因其在制各仿生材料、改良光電子器件、模擬傳統(tǒng)晶體學(xué)等方面表現(xiàn)出的巨大應(yīng)用前景，而得到科學(xué)界的廣泛關(guān)注。然而要使用簡(jiǎn)單易行、成本低廉的方法制備得到大面積、高質(zhì)量的三維光子膠體晶體仍需要在控制實(shí)驗(yàn)條件、探究生長(zhǎng)機(jī)理等方面做出努力。另一方面，通過在光子膠體晶體中引入適當(dāng)?shù)娜毕?，使一定頻率的光子被局域在缺陷位置或只能沿缺陷位置傳播。這使控制光子的發(fā)射和操縱光的傳播成為可能。因此，用簡(jiǎn)單易行的方法在三維光子膠體晶體中

2、引入缺陷，并獲得其在光子禁帶中的缺陷態(tài)也是研究熱點(diǎn)之一。本論文從以上兩個(gè)方面展開了研究，其主要內(nèi)容和取得的成果具體歸納如下:
　　1、分別采用乳液聚合法、改進(jìn)的Stober方法制備出單分散、窄粒徑分布（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5％）、粒徑可控的的聚苯乙烯和二氧化硅膠體微球。用硅烷偶聯(lián)劑在二氧化硅膠體微球表面修飾羧基。將制各得到的膠體微球的懸浮液在55℃的環(huán)境溫度和20kPa的環(huán)境壓強(qiáng)下，利用蒸發(fā)誘導(dǎo)的方法即可得到高質(zhì)量的三維光子膠體晶體。

3、
　　2、采用共組裝模板法制得聚苯乙烯（空隙中填充二氧化硅凝膠）三維光子膠體晶體，經(jīng)過300℃和500℃的煅燒制得高質(zhì)量的二氧化硅反光子膠體晶體。煅燒溫度越高聚苯乙烯膠體微球的收縮率越大，光子禁帶發(fā)生藍(lán)移。
　　3、采用光刻技術(shù)和蒸發(fā)誘導(dǎo)相結(jié)合的方法，在二氧化硅三維光子膠體晶體的表面引入缺陷層。缺陷層在光子禁帶中引入了缺陷態(tài)，同時(shí)不同成分的缺陷層使得光子禁帶發(fā)生了不同的移動(dòng)。
　　4、采用層層組裝和光刻技術(shù)相結(jié)合的方法