仅能产生方向禁带,具有更普遍的实用性,因此占据了光子晶体研究中很人的份额。参考诸多公开发表的相关文献,可以发现经过多年的发展和完善,简单媒质简单周期结构三维光子晶体的研究已经相对成熟,该领域正在以器件化为指导,逐步向复杂媒质复合周期结构方向发展,由胶体模板自组装等纯化学制备手段向物理化学方法相融合的多元技术扩展,其应用领域也由光电子器件、集成光路进一步拓展到光学探测、传感等。1.3光子晶体的制备方法一维光子晶体和二维光子晶体的制备相对比较简单,前者可以利用传统的薄膜技术,交替生长两种或者更多中不同介质材料来制备;而后者可以利用现有的半导体加工工艺,比如激光刻蚀、电子束刻蚀、反应粒子束刻蚀、电化学刻蚀等工艺来制备。图6为Michael.F.Weber等人制备的一种多层聚合物反射镜,这是一种可以提供宽带反射的一维光子晶体器件⑸。图7为MarxPlank研究所用光■电化学腐蚀技术制备的Si二维光子晶体,这种技术可以制备晶格常数为500nm到8um的二维光子晶体,并且很容易在晶体结构屮制备出所需要的点缺陷或者线缺陷⑹。⑻?(b)图6—种多层聚合物反射镜的原子力图像图7利用光•电化学腐蚀方法制备的Si二维光子品体的扫描电镜图像中有意制备了点缺陷中冇意制备了线缺陷三维光子晶体的制备相对比较困难,尤其是在想让它工作在更短波段的时候。目前,三维光子晶体的制备方法主要冇:3.1微加工方法利用精密加工方法,可以制备晶格常数从毫米到厘米量级的三维光子晶体结构。例如将氧化铝圆柱或者小球排列成为三维阵列,这些光子晶体只能提供位于微波波段的带隙。图5为Yablonovitch等人制备出的一种三维光子晶体结构,在一块高介电系数介质材料的底板平而上钻出三角晶格排列的空洞,以偏离底板法线35°的角度对每个空洞钻孔3次,这三次钻入方向Z间彼此夹角120°,所获得的光了晶体工作在微波波段。1.3.2激光直接写入
全文预览
