低压化学气相沉积技术制备锗反蛋白石三维光子晶体-光子学报.PDF

第 卷第 期 光 子 学 报 ３８ ２ 　 　 　 Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．２ 年 月 　　　　　　　　　　　　 ２００９ ２ Ｆｅｂｒｕａｒ２００９ ＡＣＴＡＰＨＯＴＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡ ｙ 低压化学气相沉积技术制备锗反蛋白 石三维光子晶体 李宇杰，谢凯，许静，韩喻，涂圣义，李运鹏 （国防科学技术大学 材料工程与应用化学系，长沙 ４１００７３） 摘 要：采用溶剂蒸发对流自组装法将单分散 ＳｉＯ 微球组装形成三维有序胶体晶体模板，用低压 　 ２ 化学气相沉积法填充高折射率材料锗，酸洗去除 模板，获得了锗反蛋白石三维光子晶体 通过 ＳｉＯ２ ． 扫描电镜、 射线衍射仪和紫外 可见 近红外光谱仪对锗反蛋白石的形貌、成分、结构和光学性能 Ｘ   进行了表征 结果表明：锗在 微球空隙内具有较高的结晶质量，填充致密均匀 通过改变沉积 ． ＳｉＯ２ ． 工艺，可控制锗的填充率；制备的锗反蛋白三维光子晶体具有明显的光学反射峰，表现出光学带隙 效应 测试的光学性能与理论计算基本吻合 ． ． 关键词：锗反蛋白石；光子晶体；低压化学气相沉积；溶剂蒸发对流自组装 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） ＴＭ２８５ Ａ １００４４２１３２００９０２２８１４ 　　　　 　　　　 ０ 引言 ３５０℃温度范围内通过 ＬＰＣＶＤ法首次制备了锗反 　 蛋白石三维光子晶体，但制备成本较高且制备过程 ［］ ［］ 光子晶体由 Ｅ．Ｙａｂｌｏｎｖｉｔｃｈ１ 和 Ｓ．Ｊｏｈｎ２ 在 复杂 本文以 胶体晶体作为模板，以另一种价 ． ＳｉＯ２ ［］ ３ 年分别提出 胶体晶体自组装法 是制备三维 格相对低廉的气体 为先驱体气，采用低压化 １９８７ ． ＧｅＨ４ 光子晶体的有效途径，制备得到的胶体晶体被称作 学气相沉积技术（ＬＰＣＶＤ），不需液化先驱体气，实 蛋白石（ ）但是由于形成胶体晶体的介质（一般 现了高折射率材料锗的填充，获得了锗反蛋白石三 Ｏ ａｌ． ｐ 为二氧化硅或聚苯乙烯）的折射率较小，只有方向带 维光子晶体 此方法大大降低了对实验设备的要求，