不同材料的光子晶体异质结构.ppt

金包覆核壳结构纳米复合材料的制备及性能研究—封宾 金包覆核壳结构纳米复合材料的制备及性能研究—封宾 不同材料的光子晶体异质结构 主要内容 1、课题研究的相关概念及研究背景 2、单层反蛋白石晶体的制备及其特性分析 3、双层反蛋白石晶体的制备及其特性分析 4、总结 1.1相关概念介绍 蛋白石具有面心立方的结构，折射率比较低。 反蛋白石结构就是在蛋白石结构的空隙中填充高折射率的材料，然后通过去除蛋白石结构中的原材料所形成的结构。 1.1 相关概念介绍 光子晶体是一种介电常数随空间周期性变化的新型光学微结构材料。 异质结是指两种不同的半导体相接触所形成的界面区域。 不同周期结构的光子晶体组成的异质结叫做 光子晶体异质结。 1.2 研究 背景 光子晶体完全依靠自身结构就可实现带阻滤波，且结构比较简单，在微波电路、微波天线等方面均具有广阔的应用前景。 所以从事光子晶体的研究具有重要的意义。 1.3 研究 现状 1 与纳米技术相结合，用于制造微米级的激光，硅基激光； 2 与量子点结合，使得原子和光子的相互作用影响材料的性质。 3 光子晶体光纤应用 ，光子晶体将成为未来所依赖的新材料。 2单层反蛋白石晶体的制备及其特性 2.1单层反蛋白石晶体的制备及其特性分析-ZnO 2.2单层反蛋白石晶体的制备及其特性分析-Cu2O 2.3单层反蛋白石晶体的制备及其特性分析-TiO2 单层反蛋白石晶体-ZnO 用电化学沉积法制备ZnO反蛋白石结构 ZnO反蛋白石结构的光学照片，使用模板为370nm 单层反蛋白石晶体-ZnO 不同放大倍数下ZnO反蛋白石结构的扫描电镜照片 单层反蛋白石晶体-ZnO Wavelength(nm) Reflecivity(a.u.) PS微球模板制备的氧化锌反蛋白石结构的反射光谱，PS球直径分别为：265nm，370nm 单层反蛋白石晶体-Cu2O 单层反蛋白石晶体-Cu2O的制备 Cu2O Cu+ 3mol/L 乳酸 0.4 mol/L 硫酸铜 Cu2++e → Cu+ (1) Cu++e → Cu (2) Cu++20H- → Cu20+H2O (3) NaOH调节PH=9 单层反蛋白石晶体- Cu2O 由上图可知，氧化亚铜反蛋白石的沉积结果与时间有关，沉积时间越长，模板上沉积的反蛋白石越厚。 不同放大倍数下Cu2O反蛋白石结构的扫描电镜照片，模板的粒径大小为370nm 单层反蛋白石晶体-TiO2 以有机钛盐为原料，在有机介质中进行水解 、缩合反应，使溶液经过溶胶―凝胶化过程，得到凝胶，凝胶经加热(或冷冻)干燥、高温处理，得到成品。 单层反蛋白石晶体-TiO2 TiO2反蛋白石结构的光学照片，使用模板大小分别为325nm；415nm 由上图可以看出，由于模板本身的微裂纹和烧结过程中纳米晶的体积收缩，反结构被分割成很多几十微米大小的块状。 单层反蛋白石晶体-TiO2 上图是使用PS球粒径分别为415nm和180nm的模板所制备的TiO2反蛋白石结构SEM照片。 单层反蛋白石晶体-TiO2 不同放大倍数下二氧化钛反蛋白石结构的扫描电镜照片 (模板微球粒径为325nm) 3 双层反蛋白石晶体 3.1 ZnO/Cu2O双层反蛋白石结构 3.2 ZnO/TiO2双层反蛋白石结构 3.1 ZnO/Cu2O双层反蛋白石结构 第一步，先在ITO衬底上沉积一层ZnO，电解液采用0.1mol／L ZnNO3的水溶液。沉积温度70℃，恒电位-1V，沉积30min。 第二步，在ZnO薄膜上沉积Cu20 。 3.2 ZnO/TiO2双层反蛋白石结构 第一步，先在ITO衬底上沉积一层ZnO，电解液采用0.1mol／L ZnNO3的水溶液。沉积温度70℃，恒电位-1V，沉积30min。 第二步，在ZnO薄膜上沉积TiO2 。 3.2 ZnO/TiO2双层反蛋白石结构 ZnO/TiO2反蛋