高質(zhì)量膠體光子晶體的制備和光帶隙設(shè)計(jì)與調(diào)制研究.pdf

1、本文通過對(duì)垂直沉積法制備膠體光子晶體薄膜的機(jī)理的深入研究，較為系統(tǒng)地提出了大面積有序的高質(zhì)量的膠體光子晶體的制備條件。在理論和實(shí)驗(yàn)上對(duì)膠體光子晶體光帶隙特性進(jìn)行了分析研究和設(shè)計(jì)、調(diào)制，并用模板技術(shù)成功制備出了有序大孔含硅聚酰亞胺薄膜。本文在膠體光子晶體制備與光帶隙設(shè)計(jì)與調(diào)制方面主要做了以下幾點(diǎn)獨(dú)創(chuàng)性工作： 1.通過對(duì)垂直沉積法組裝膠體光子晶體薄膜機(jī)理的分析研究，確定組裝的主要因素是毛細(xì)作用和由蒸發(fā)引起的粒子向有序區(qū)的對(duì)流運(yùn)輸。提

2、出了通過優(yōu)化溫度、濕度、溶劑來調(diào)節(jié)溶劑的蒸發(fā)速度和毛細(xì)作用，制備高質(zhì)量膠體光子晶體的方案。 2.用平面波法對(duì)fcc、金剛石等對(duì)稱結(jié)構(gòu)的能帶進(jìn)行了計(jì)算。對(duì)于殼層介質(zhì)球構(gòu)成的fcc密排結(jié)構(gòu)，當(dāng)取最佳內(nèi)外徑比值R2/R1=0.69，介電常數(shù)比ε2/ε1取3時(shí)，L對(duì)稱點(diǎn)的相對(duì)帶隙寬度有最大值。 3.通過優(yōu)化溫度、濕度、溶劑等實(shí)驗(yàn)條件，成功地制備出了高質(zhì)量的二氧化硅和聚苯乙烯膠體光子晶體薄膜。在濕度對(duì)制備聚苯乙烯膠體光子晶體薄膜質(zhì)