采用溶胶凝胶协同自组装方法制备SiO_2反蛋白石结构薄膜及其光学性质研究

研究了溶胶凝胶协同自组装制备大面积高质量SiO_2反蛋白石结构薄膜的方法.向单分散的聚苯乙烯(PS)胶体溶液中添加SiO_2前驱物溶液,用垂直自组装法一步得到微球空隙中均匀填充有凝胶的复合PS胶体晶体薄膜,在空气中烧结去除PS后得到SiO_2反蛋白石结构薄膜.通过对添加前驱物溶液比例、自组装温度以及烧结温度等参数的研究,用不同粒径的PS微球制备了不同孔径的高质量SiO_2反蛋白石结构薄膜,用扫描电子显微镜和X射线能量色散谱仪对制备得到的薄膜样品进行显微形貌和成分表征,并测试了其透射光谱.结果表明:溶胶凝胶协同自组装法制备的SiO_2反蛋白石结构薄膜大面积高度有序,孔径可以控制且选择范围宽;薄膜的透射光谱带隙明显,带隙中心波长与理论计算结果相符.

采用溶胶凝胶协同自组装与光刻相结合的方法在反蛋白石结构薄膜中引入二维缺陷

采用溶胶凝胶协同自组装与光刻相结合的方法,在光子晶体反蛋白石结构中引入缺陷,通过溶胶凝胶协同自组装方法在硅片上垂直沉积胶体晶体复合薄膜,把BP212正性光刻胶均匀旋涂在复合薄膜上,通过曝光、显影等光刻工艺,把掩膜版图案复制在复合薄膜上,用此样品再次垂直沉积一层复合薄膜,使图案被复合薄膜覆盖.最后去除胶体微球与光刻胶图案,从而在反蛋白石结构中引入缺陷,用扫描电子显微镜对样品进行表征.分析了光刻胶图案对胶体微球排列的影响.