有机光子晶体的制备_李文华

:
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,
,
.
.
.
,
方 法 将 模板 小球 除 去
] 3 反 蛋 白 石 结构 l
。
,
得 到 三维 空 间 的 周 期 结 构
就是
“
,
即
点 阵的 形 状和 大 小
。
到 目 前为止
,
双光 子 聚 合是人 为
。
图
2
反 蛋 白石 结 构
”
的光 子
制造 晶体缺 陷 的 一 种 最 简便 的 方法
晶体
。
图2
J
.
双 光 子聚 合 法 是近 年 才发 展 起 来 的 一 种 新型 光
聚合 技术 它要求 材 料 中 引发 光 聚 合 的活 性 成分 能 够
,
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Ph o t o b io A
,
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,
,
2 0 0 1 14 5 : 4 1
.
[2 ]
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速 度 以 及在徽 型化 集 成化 方 面 或者说 在信 息 科学 利用所 关 注 的 几 个 重 要指标 上 都 显 示 出 明显 的优势
因 此具 有 广 阔 的 应用前 景 而对 光 子 晶 体 的 制备 也 成 为 研究 的 一个 热 点
。 。
自然 界 中的 光 子 晶 体 很少 大多 数 光 子晶 体都 是 人 工 设 计 制作 出 来 的 目前 用 于制作 光 子晶 体 的 材 料 大 体 上 可 以分 为 3 种 子 材料
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。
图 1
用 激 光全 息 光 刻技 术 制 备 的 三 维 徽 结 构 的
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照片
o
激 光全 息 光 刻 法
、
a 目忿m Fi g 1 E AM d l
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胶 体粒 子 法和 双 光 子聚合 法 2
2 1
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同时 吸 收 两 个 光子 应
,
.
,
从 而 产 生活 性 物质
,
.
,
引 发 聚 合反
3] [
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[J ]
.
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如图 3 所 示 双 光 子 聚合是 点 聚合 加 工 精 密度 ] . 比 普通 光 聚合 更 高 1 光 子 晶 体 是一 种 周 期性 微结
,
包括 胶 体 晶 体 和反 蛋 白石 结构
,
。
目前 制备 的 胶 体 晶 粒 多为 聚苯 乙 烯 乳 胶 体系 和二 氧
的干 涉 产 生 三 维 全 息图案 让感 光树 脂在全 息 图 案 中
化 硅胶 体颗粒体 系 为 了 提 高介 电 比
,
。
以 颖粒 小 球所
、
曝光 从而一 次形成 了 由聚合 物 和 空 气构 成 的 三 维 周
李文 华 等 : 有 机 光子 晶 体 的制 备
有机光子 晶 体 的 制 备
李文华
,
’
彭 景翠
,
徐 玉峰
,
张 高明
,
,
周仁 龙
,
林
峰
( 湖南 大学 光 电 子 与 信 息 材 料研 究所
:
湖 南 长 沙 4 100 8 2 )
摘
要 本 文主 要 介 绍 了有 机材 料在 制备 光 子 晶体 中
.
维 的 结构 和 尺 寸
波长
。ห้องสมุดไป่ตู้
最近 夏幼南 研 究小 组 又 将 激 光全 息 光 刻法 引 入 到 胶 体粒 子 去
,
,
多 的 研 究 人员 开 始 着 手有 机 光 子 晶体 的制 作研 究
很 好 的 将 两 种 方法 结 合 了起 来
。
这为
参考 文献
[ I]
:
有机 光 子晶 体 的制备 又 提 供 了一 种 可 行 的 方 法
而 使禁 带 宽度 大 大 增加
折射率都 会 显 著 增 大
, ,
从
此外
美 国 匹 兹 堡 大 学 的研
方 法是 使 聚 合物 小 球
9 9 1 光子 晶体 自 1
引 起 了学 术界 的
,
究 者 制成
。
“
可调 谐
,
”
光子 晶 体
,
广 泛 重视
域
。
,
是 目 前光 子 学 的 一 个 非 常 热 门 的 研究 领 特别 是 对
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胶体 粒 子法 胶 体 粒 子 法 又称 自组织 法 是 利 用 单分 散 的 胶体
,
、
制备 方 法
激 光 全 息光 刻法 激 光全息 光刻法 又 称全 息 印刷 法 是 利用 激 光束
, ,
颖粒悬 浮 液 的 自组 织 特 性 可 以生 长可见 光 近 红 外波 段 的三 维光子 品体
io n
o
f
另外
,
为 了增大折 射 率 差 以增 大 禁 带 宽度
,
华盛
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一
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顿 大 学 夏 幼南 研 究 小 组 在聚 苯 乙 烯球 外 面包 裹 了一
层 有机染 料 有 机 染料 的折射率 随 频 率 变 化
, 。
,
当频 率
,
3
结
论
年 诞 生 以来
,
达 到 任 意 一 个共鸣频 率 时
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.
K ey w o r d s :
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. 3 双 光子取 合 法 2
。
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J] I
一
增刊
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0399 02
一
光 引 发 阳 离 子聚 合 树 脂 这 不 仅 避 免 了 自由基聚合 的 氧 阻 聚 问题 化
,
,
引
言
80
而 且 所 用 树脂 透 光 性 好 适合 于 深层 固
,
最 终得到 的光子 晶 体 约 有 l) 6 0 林m 厚 有 14 一8 0
,
光子 晶 体是
年代 末 提 出 的 一种 新 概 念 和 新 材
2000 404: 53
于光 亚
,
曾兆 华 等 光 子 晶体 的 研究 现 状与 最 新进 展 [ J 1
,
.
构
构
,
,
而双 光 子 光 聚 合 可 以提 供 非常规 律 的 周 期 性 结
因 此成为光 子晶 体制造 的 有 效 方 法
, ,
。
人 工 品体 学 报 2 0 0 2
,
,
3 1: 6 0 3
,
。
在水 凝 胶模 层 中悬 浮 水 凝胶 由一 种 吸 水 性 合成 聚 合
而 对光 子 品 体 的 制 备仍 然 是 一 个 挑 战
,
有机光 子晶 体 的制 备 有机 光子 品 体 的 制备 工 艺还 不
是很成 熟 但 作为 一 种独具 优 越 性 能 的 材 料 越来 越
。
物制 成 这 时 可 以 通 过 水 凝 胶的缩胀来 调节 带隙 的
英国
法 中 图 分 类号 文 章编 号
:
;
:
激光 全 息 印刷 法
0 73 4 + 1
.
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大学 的 C o m
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,
抑 等 采 用 有机 铁 芳烃 配
一
文献 标识 码
:
A
合 物 (I唱 a e u re
2 6 1 ) 和 环 氧 树脂 ( S U 8 )
,
配制 的 可 见
1 0 0 1 9 7 3 1 ( 2 00 4 )
Fi g Z
“
反 蛋 白石 结 构
n v e r s e 一o i
”
三
维 光子 晶 体
,
图3
Fig 3 PC f a
,
利 用 双 光 子 聚 合 制作 光 子 晶体
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Pa
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3 D PC
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.
运用这 项 技术
,
,
不仅能够制 各 出具
,
的应 用 以 及 几 种 常 用 的制 备 方 法
有微 结构 的聚合 物 结构
o
x
而 且 用它 们 作 为 模 板
。
还可
关键 词
:
; 光子 晶 体 ; 制 备 : 双 光子聚 合 法 胶体 粒 子
] 2 以 制造 出 具 有 高 折 射 率 的 完 全 带 隙 结 构 I’.
,
构 成 的紧 密堆积 结构 为 模 板 向小 球 间 隙 填 充 高介 电
i 常数 的 s
、
期 结 构 通 过 调 节激 光 束 的干 涉 和 波 长
。
,
可 以改 变 三
Ge
等材料
,
然后 通 过锻烧
化 学 腐蚀等
.
基 金项 目 教育 部 博士 点基 金 资助 项 目 ( 2 0 305320 8 ) : : 5 通 讯 作者 李文 华 收稿 日 期 2 ( ) 4 一5 1 X : 9 7 作者 简 介 李 文 华 ( 1 8 一 ) 女 河南 省人 2的 2 年毕业 于 长沙 电力学 院 物 理学 专业 同 年 考入 湖 南大 学应 用物 理 系攻读 硕 士 研 a : n a n : 3 7 8 72 一 7773 a t返 究生 主 要研 究 方 向为光 子 晶体 ( E 一 il 11挑 h u 妙 ho c o m e ) T e 一一
,
、
层
,
聚合物 的折射 率 为
1 6
.
。
这 种 方法 是 目前 制备 有
。
料
.
由于 光子 晶 体 具 有 光子 带 隙 和光 子局 域 态 用 其 传 输容 量
,
、
机 光子晶 体 比 较 简 捷有 效 的 一 种 方 法
如图
。
1
所示
,
制备 的器 件 在 响应速 度
、
存储 密 度 处 理
,
、
是用 激光 全 息 光 刻 法 制 备 的三维 微结构
,
,
Seho o (
tr ac t : A b吕
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a ls H u n t er i , Cha Ma n g s ha 4 10 0 8 2 C h in a ) n U n iv e r s ity a
.
同时
,
双光
4 】 [
吴 飞 用 双 光 子 聚 合 即 使 及 应 用 前 景 全 国 辐 射 固化 研
讨会
2002
.
.
子 的光 聚合 的点 的大 小 取 决 于 聚 焦 的技 术 和 所使 用
论 文 集 [C ] 江 西 上 饶 2 0 0 2
. .
.
4 :5 7
.
的波 长
因此
,
完 全 可 以 根 据 需要人 为地 控制晶 体 中
。 。
,
:
无 机材料 金属 电介质材 料 和
l
、
其他 一 些 半 导 体材料 还 有
,
、
种 就 是 新 兴 的 有机 高分
由于 人 们 对 无 机材 料 和 半 导体 材料 工业 的控
.
制 比较 成 熟 所 以 关 于用 这 2 种 材料 制 备 光子 晶体 的
报道 也非 常 多 本 文 主 要 介 绍 了有机材 料 在制备 光 子 晶体 中 的应用 以及 几种常 用 的 制 备 方法 常 见 的制 备方法 主要 有 3 种