基于胶体刻蚀的超构材料制备及光学特性研究

发布时间：2025-04-27 01:07

　　现代光学中,如何实现在纳米尺度上对光的调控是人们长期研究的问题,这对于能源和信息等领域的发展有着十分重要的研究意义。随着理论研究的深入和微纳加工技术的发展,亚波长的超材料能够实现对入射光相位、偏振、振幅的有效调控。尽管能够借助于先进的纳米加工工艺(如电子束刻蚀,聚焦离子束刻蚀等)实现器件制备,但是对于结构复杂的器件而言,上述制备手段存在时耗较长、费用昂贵等不足,因此很难实现大面积,高通量的生产。胶体刻蚀不同于电子束刻蚀或者聚焦离子束刻蚀等传统的光刻技术,它具有成本低,制备快,产量高的特点。此外,利用胶体纳米球作为掩模具有三维立体性,所以在制备三维尺度的纳米结构上,特别是多层超结构,具有传统纳米制造工艺无可替代的优势。因此,继续探索胶体刻蚀工艺,拓展其图案的多样性,并提高器件性能,具有十分重要的意义。胶体刻蚀是利用自组装等方法将纳米级别的胶体纳米球排列为密堆积结构,并与纳米制造技术相结合的一种新的微纳加工手段。其中二维周期性排布的胶体纳米球作为蒸发,沉积,蚀刻或压印等的掩模板。如今,胶体刻蚀已广泛地被接纳,并被认为是一种便捷,廉价且可重复制造有序纳米结构的有效方法。本文主要对胶体刻蚀过程中...

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【部分图文】：

图1-1Yee元胞空间单位的电磁场分量示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-3-z1=)HEyExtxy（(1-5)1=)ExHzHytyz（(1-6)1=)EyHxHztzx（(1-7)1=)EzHyHxtxy（(1-8)如图1-1所示，麦克斯韦方程组的离散方法，主要计算基于Yee元胞单位空间内的电磁场分布。图1-1Ye....

图1-3二维胶体阵列中蒸发引起的对流自组装的应力图[19]

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-7-迁移的影响下，胶体颗粒可以自组装形成二维或三维紧密堆积的胶体晶体。1992年，Denkov等人通过显微镜首先观察到了溶剂蒸发形成自组装二维胶体晶体的过程，并研究了溶剂蒸发过程中二维胶体晶体的形成机理[19]。他们提出，当包含颗粒的溶液厚度近似等....

图1-5单层二元胶体晶体的制造示意图[24]

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-8-角密堆积的多晶单层薄膜[1]。1.3.2.2界面自组装方法界面自组装也是最早提出的制备二维或三维胶体晶体的方法之一。气/液界面自组装法的过程是将胶体微球悬浮液铺展在液面上，由此观察到在气液界面上形成有序排列的晶体，之后再将胶体晶体转移到干净的基....

图1-6尺寸比和体积比不同的二元胶体晶体SEM图像[24]

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-9-图1-6尺寸比和体积比不同的二元胶体晶体SEM图像[24]1.3.2.3旋涂法旋涂法被认为是制备二维或三维胶体晶体最快速且可重复性最高的方法[26,27]。在旋涂过程中，首先将一定浓度的胶体悬浮液添加到干净的基底上。然后，由高速旋转产生的离心力....

本文编号：4041643