0.4 mol/L 硫酸铜 Cu+ 3mol/L 乳酸 NaOH调节PH=9
Cu2O
Cu2++e → Cu+ Cu++e → Cu Cu++20H- → Cu20+H2O
(1) (2) (3)
单层反蛋白石晶体- Cu2O
不同放大倍数下Cu2O反蛋白石结构的扫描电镜照片，模 板的粒径大小为370nm
1.1 相关概念介绍
光子晶体是一种介电常数随空间周期性变化 的新型光学微结构材料。 异质结是指两种不同的半导体相接触所形成 的界面区域。
不同周期结构的光子晶体组成的异质结叫做 光子晶体异质结。
1.2 研究 背景
光子晶体完全依靠自身结构就可实现带阻滤 波，且结构比较简单，在微波电路、微波天线等 方面均具有广阔的应用前景。 所以从事光子晶体的研究具有重要的意义。
• 2.3单层反蛋白石晶体的制备及其特性分析-TiO2
单层反蛋白石晶体-ZnO
用电化学沉积法制备ZnO反蛋白石结构
ZnO反蛋白石结构的光学照片，使用模板为370nm
单层反蛋白石晶体-ZnO
不同放大倍数下ZnO反蛋白石结构的扫描电镜照片
单层反蛋白石晶体-ZnO
Zn.u.)
由上图可知，氧化亚铜反蛋白石的沉积结 果与时间有关，沉积时间越长，模板上沉积的 反蛋白石越厚。
单层反蛋白石晶体-TiO2
以有机钛盐为原料，在有机介质中 进行水解 、缩合反应，使溶液经过 溶胶―凝胶化过程，得到凝胶，凝 胶经加热(或冷冻)干燥、高温处理， 得到成品。
单层反蛋白石晶体-TiO2
TiO2反蛋白石结构的光学照片，使用模板大小分别为 325nm；415nm
1.3 研究 现状
1 与纳米技术相结合，用于制造微米级的激光，硅 基激光；
2 与量子点结合，使得原子和光子的相互作用影响 材料的性质。 3 光子晶体光纤应用 ，光子晶体将成为未来所依 赖的新材料。
2单层反蛋白石晶体的制备及其特性
• 2.1单层反蛋白石晶体的制备及其特性分析-ZnO • 2.2单层反蛋白石晶体的制备及其特性分析-Cu2O
3.2 ZnO/TiO2双层反蛋白石结构
第一步，先在ITO衬底上沉积一层ZnO，电 解液采用0.1mol／L ZnNO3的水溶液。沉积温度 70℃，恒电位-1V，沉积30min。
第二步，在ZnO薄膜上沉积TiO2 。
3.2 ZnO/TiO2双层反蛋白石结构
ZnO/TiO2反蛋白石结构异质结的扫描电镜图片
3.2 ZnO/TiO2双层反蛋白石结构
ZnO/TiO2反蛋白石结构异质结的EDS ZnO/TiO2反蛋白石结构异质结 的扫描电镜图片 分析
总结
光子晶体对光的特殊调控性能受到越来越多科学 工作者的关注，并已经将这一性能应用到催化、光 传导、荧光增强、高灵敏检测等不同的领域。
随着全球范围内科学家的研究不断走向深入，相 信光子晶体材料将在人类未来的经济社会发展中发 挥越来越重要的作用。
3 双层反蛋白石晶体
• 3.1 ZnO/Cu2O双层反蛋白石结构
• 3.2 ZnO/TiO2双层反蛋白石结构
3.1 ZnO/Cu2O双层反蛋白石结构
第一步，先在ITO衬底上沉积一层ZnO，电 解液采用0.1mol／L ZnNO3的水溶液。沉积温度 70℃，恒电位-1V，沉积30min。
第二步，在ZnO薄膜上沉积Cu20 。
Wavelength(nm)
0.8
Reflecivity(a.u.)
0.6
0.4
0.2
0.0 0 200 400 600 800 1000 1200
Wavelength(nm)
PS微球模板制备的氧化锌反蛋白石结构的反射光谱，PS球 直径分别为：265nm，370nm
单层反蛋白石晶体-Cu2O
单层反蛋白石晶体-Cu2O的制备
由上图可以看出，由于模板本身的微裂纹和烧结 过程中纳米晶的体积收缩，反结构被分割成很多几十 微米大小的块状。
单层反蛋白石晶体-TiO2
上图是使用PS球粒径分别为415nm和180nm的模板所制备的 TiO2反蛋白石结构SEM照片。
单层反蛋白石晶体-TiO2
不同放大倍数下二氧化钛反蛋白石结构的扫描电镜照片 (模板微球粒径为325nm)
不同材料的光子晶体异质 结构
主要内容
1、课题研究的相关概念及研究背景
2、单层反蛋白石晶体的制备及其特性分析
3、双层反蛋白石晶体的制备及其特性分析 4、总结
1.1相关概念介绍
蛋白石具有面心立方的结构，折射率比较低。
反蛋白石结构就是在蛋白石结构的空隙中填充高 折射率的材料，然后通过去除蛋白石结构中的原材 料所形成的结构。