多孔氧化铝缺陷态光子晶体的制备及其光致发光增强研究

发布时间：2024-03-11 23:58

　　自从光子晶体的概念被提出以来,光子在周期性介电结构中的传播行为受到了研究人员的广泛关注。在许多实际应用中,可通过带有不同缺陷结构的光子晶体来操纵光子的特殊输运行为。然而,目前人们在设计、制备不同功能的高品质缺陷态光子晶体,以满足特定的缺陷模和传输特性需求仍然面临着诸多难题,譬如对缺陷态的引入,以及在可见-近红外波段对缺陷态光子带隙位置的精确调控等。本学位论文,首先介绍了光子晶体以及缺陷态光子晶体的基本概念、基本特性、制备方法等;接着针对上述面临的问题,提出尝试利用简便可控的电化学阳极氧化工艺可控制备多孔氧化铝缺陷态光子晶体,并通过引入合理的缺陷态氧化工艺参数以及补偿电压机制等措施来提高样品的品质;然后在此基础上系统总结了作者在攻读硕士学位期间以“多孔氧化铝缺陷态光子晶体的制备及其光致发光增强研究”为题所开展的研究工作,主要内容可分为以下两个方面:(1)用简便可控的电化学阳极氧化工艺成功地制备出高品质的多孔氧化铝缺陷态光子晶体(DPCs),并通过优化设计周期性脉冲阳极氧化电压波形参数以及有效的电压补偿策略,使制得的缺陷态光子晶体的带隙及缺陷模的品质得到进一步提高。测试结果表明,通过对关键...

【文章页数】：44 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2光子带对原子自发辐的影响：(a)在自由空间中，(b)在光子晶体中，原子自发辐

大学硕士学位论文间的介电常数比值愈大，则存在于材料内部的布拉格散射就愈强烈隙的可能也就愈大。同时，不同的光子晶体结构类型也对光子带隙响。光子带隙的另一个重要特性是能够有效的抑制自发辐射。理论子自发辐射概率和该频率下的光子态密度成正比例关系。原子自发辐射的光频率恰好位于光子带隙的频....

图1.3完整光子晶体和缺陷光子晶体的结示意图

士学位论文性可制备出高效率的光子晶体波导。自发辐射的调控坦说过，自发辐射是一种不可避免的现象，它的跃迁过程是不纪四十年代，Purcell等人在关于原子和自旋能级的概述中提出辐射进行调控，但未受到科研工作者的重视。一直到十九世纪er的Rydberg原子实验才证明了这一点，这....

图1.4（a）.乙醇倒在蓝摩尔蝶右侧翅膀上的光学照片,（b）.翅鳞断面透电子显微镜

硕士学位论文位于可见-近红外光区的缺陷态光子晶体结构，这严重限制了界中的光子晶体987年光子晶体概念的提出，人们陆续发现了自然界中的许多构[17]，比如甲壳虫或蝴蝶所展示出的绚丽的色彩，就是利用光为模拟或者逃生的保护色，可以尽量不被捕食者发现[18-20]，科了许许多多的自然光....

图2.1阳氧化实验装置

用周期性电压阳极氧化法成功地制备了多孔氧化铝缺陷一个高效且成本低廉的制备方法[1-3]，阳极氧化法中对于可以轻易的在光子晶体结构当中引入缺陷层。但是，制备是周期厚度不均匀的结构，随着氧化反应的进行以及周期而下有一个逐渐减小的趋势，影响了多孔氧化铝光子晶体情况，我们进一步通过引入补....

本文编号：3926232