以膠體晶體為模板進行多種形貌的氧化亞銅電沉積研究并制備光子晶體點缺陷.pdf

1、以膠體晶體模板法制備特定形貌三維有序孔結(jié)構(gòu)材料，并進一步研究膠體晶體模板對低維材料生長形態(tài)的影響，是具有重要科學意義的全新課題，是對晶體形態(tài)學有益的擴展；同時它還具有良好的應(yīng)用價值，其不同于普通反蛋白石結(jié)構(gòu)光子晶體的結(jié)構(gòu)，使之可以被應(yīng)用于制備光子晶體缺陷、光子晶體異質(zhì)結(jié)等特定結(jié)構(gòu)光子晶體中。
　　 因此本文采用了由垂直沉積法制備出的高質(zhì)量的膠體晶體模板，通過電化學沉積方法，分別在純ITO玻璃和有膠體晶體模板的ITO玻璃上自下而上

2、的生長出氧化亞銅晶體。通過電勢、pH值以及添加劑等的作用，控制了氧化亞銅晶體的生長習性，并利用氧化亞銅的生長習性控制，成功制備出多種形貌多有序孔陣列的氧化亞銅晶體，包括立方體、八面體的面生長和分支生長，氧化亞銅可以在膠體晶體微球的間隙中生長并保持基本上保留其原有習性。通過對比有無模板情況下氧化亞銅的生長狀態(tài)，研究了膠體晶體模板對氧化亞銅晶體電化學生長的影響，發(fā)現(xiàn)膠體晶體模板可以調(diào)節(jié)氧化亞銅分支或面生長的趨勢，這主要是通過阻礙氧化亞銅生長

3、界面處H+和Cu+的擴散來進行的，最終實現(xiàn)了對膠體晶體中電沉積氧化亞銅的形貌的控制。
　　 在此基礎(chǔ)上，首次成功的用全化學方法制備出了特定缺陷形狀、甚至復(fù)雜缺陷形狀的不同材料體系的反蛋白石結(jié)構(gòu)光子晶體點缺陷。即首先在膠體晶體模板中電化學沉積出具有特定形狀的氧化亞銅，然后再在模板中填充其他材料，最后除去模板和氧化亞銅得到了帶有特定形狀點缺陷的光子晶體，光子晶體點缺陷的形狀完全由氧化亞銅的結(jié)晶形態(tài)所控制。通過改變填充材料和填充方法，