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《ZnO光子晶體的制備及其光子帶隙特性研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、SEMIC0NDUCT0R0PT0ELECTR0NICSVol.2No.June2006材料、結(jié)構(gòu)及工藝Zn0光子晶體的制備及其光子帶隙特性研究謝娟!鄧宏!徐自強(qiáng)!李燕!黃君"電子科技大學(xué)微電子與固體電子學(xué)院#四川成都610054$摘要!利用重力場(chǎng)下的自組裝!將單分散的ZnO膠體顆粒懸浮液自組裝為三維光子晶體"通過(guò)掃描電鏡圖譜#透射光譜對(duì)制得的ZnO光子晶體進(jìn)行了表征"結(jié)果表明!這種方法可得到排列有序的光子晶體!并且改變反應(yīng)條件可以控制ZnO膠體球的尺寸"制得的樣品有較寬的光子禁帶!且禁帶波長(zhǎng)位置隨膠體球粒徑的減小和前處理溫度的降低而藍(lán)移"當(dāng)入射光角度逐漸
2、增大時(shí)!禁帶中心位置有規(guī)律地向短波長(zhǎng)方向移動(dòng)"關(guān)鍵詞!ZnO;光子晶體;自組裝;光子禁帶;藍(lán)移中圖分類號(hào)!TN304.Z1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼!A文章編號(hào)!1001-5868(Z006)03-0300-03GrowthandPhotonicBandGapPropertyofZn0PhotonicCrystalsXIEJuan9DENG~ong9XUZi-Ciang9LIYan9~UANGJun(SchoolofMicroelectronicsandSolidStateElectronics9UniversityofElectronicScienceandTechno
3、logyofChina9Chengdu6100549CHN)Abstract:AnovelmethodtosynthesizethemonodisperseZnOcolloidalsuspensioninto3-Dphotoniccrystalispresented.TheZnOphotoniccrystalischaracterizedbySEandtransmissionspectrum.AndthesizeofthecolloidalspheresvariesinverselyandmonotonicallyWiththeamountofanint
4、ermediateproduct9andareself-assembledintophotoniccrystals.TheresultsshoWthatthephotoniccrystalsexhibitaclearbandgapintransmissionmeasurements.ThepositionsofthebandgapareshiftedtotheshorterWavelengthWithdecreaseofZnOparticlessizeandpre-treatmenttemperatures.Asincidentangleisgradual
5、lyaugmented9thecenterpositionofbandgapisshiftedtothedirectionofshortWavelength.Keywords:ZnO;photoniccrystals;self-assembly;photonicbandgap;blue-shift4]1引言等方面光子晶體能否盡快實(shí)用化9關(guān)鍵在于光子晶體制備技術(shù)的發(fā)展通過(guò)近Z0年的研究9微波光子晶體是由兩種或者兩種以上介質(zhì)的周期性段~亞毫米和遠(yuǎn)紅外波段的光子晶體的制備工藝已排列組成的有序結(jié)構(gòu)的晶體9其最基本特征是具有經(jīng)比較成熟但近紅外到可見(jiàn)光波段的三維光子晶
6、19Z]光子禁帶光子晶體中的光子禁帶具有巨大的5]體的制備仍是難點(diǎn)之一像微機(jī)械法~全息照相應(yīng)用潛力9因此9光子晶體的研究引起了物理~化學(xué)~光刻蝕法9這些物理方法制備光子晶體一般比較復(fù)3]電子~光學(xué)等領(lǐng)域科學(xué)家的廣泛興趣當(dāng)前光子雜~費(fèi)時(shí)~成本高9一般實(shí)驗(yàn)室難以實(shí)現(xiàn)相比之下9晶體的應(yīng)用主要集中在光子晶體反射器件~發(fā)光二膠體自組裝法是一種簡(jiǎn)單~快速~成本低的化學(xué)制備極管~濾波器~光波導(dǎo)~低閾值激光器~光子晶體光纖方法在單分散的膠體球懸浮液中9通過(guò)膠體球的收稿日期!Z005-08-11.自組裝生長(zhǎng)成面心立方或體心立方排列的周期性結(jié)基金項(xiàng)目!國(guó)家H973"計(jì)劃項(xiàng)目(
7、51310Z09-4);國(guó)家自然科構(gòu)9形成膠體晶體由于膠體晶體的晶格尺寸在亞學(xué)基金重大項(xiàng)目(60390073).微米量級(jí)9它成為制備近紅外到可見(jiàn)光波段三維光300半導(dǎo)體光電Z006年6月第Z7卷第3期謝娟等!ZnO光子晶體的制備及其光子帶隙特性研究6子晶體的一條簡(jiǎn)單可行的途徑制得的光子晶體的禁帶可以覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)并目前多采用SiO聚苯乙烯PS聚甲基丙烯可以延伸到紫外和紅外區(qū)域Z酸甲酯P\AZnS等通過(guò)自組裝法制成的三圖1為300nm400nm樣品的掃描電鏡圖維光子晶體雖然它們?cè)诮t外到可見(jiàn)光波段可以SE由圖可知樣品的顆粒大小均勻且在較產(chǎn)生光子禁帶但由
8、于其折射率對(duì)比值較小以大面積范圍內(nèi)保持高度有序的緊密排列在對(duì)光子S
