三维光子晶体的制备及其退火处理研究

摘要

本文应用胶体合成方法和垂直生长技术以正硅酸乙酯在石英衬底上快速自组装了面心立方(fcc)结构的三维光子晶体.透射电镜观察到合成的溶胶液中含有粒径为235nm的单分散SiO2纳米球;应用扫描电镜观察自组装光子晶体的表面结构,发现SiO2小球按(111)密排面层层堆积为面心立方(fcc)的光子晶体.紫外-可见光透射/反射谱测量发现在534nm处出现一个很强的透射谷/反射峰,表明该光子晶体在534nm的可见光范围内存在光学带隙(PBG).实验进一步研究了退火对光子带隙的影响,发现随退火温度的升高,光子带隙向高光子能方向移动.同时,随入射光角度的减小,光子带隙也向高光子能方向发生了移动。