制备硫化镉-二氧化硅核壳结构三维光子晶体的方法

摘要

本发明公开的制备硫化镉-二氧化硅核壳结构三维光子晶体的方法，包括采用化学水浴沉积法制备单分散硫化镉-二氧化硅核壳结构和再以单分散硫化镉-二氧化硅核壳结构自组装制备三维光子晶体。由于硫化镉是一种高折射率材料，在可见光区吸收较少，在二氧化硅球表面包覆硫化镉，可以提高折射率反差，将该复合结构自组装制备三维光子晶体，可以增强光子晶体的带隙特性，还可以通过改变核壳结构的核的半径和壳的厚度来调节光子带隙所处的位置。采用本发明方法可以得到具有强衰减宽带隙的光子禁带的三维光子晶体，其光子带隙性能显著增强。

主权项

1. 制备硫化镉—二氧化硅核壳结构三维光子晶体的方法，其特征是包括以下步骤：1)将粒径均匀的单分散二氧化硅球用超声振荡分散在去离子水溶液中，加入浓度为0.01～0.5摩尔/升的柠檬酸钠作络和剂，醇胺为表面活性剂，并用氨水调节pH值至8～13，在50℃～90℃恒温磁力搅拌，然后加入氯化镉和硫尿，使溶液中氯化镉的浓度为0.001摩尔/升～0.01摩尔/升，硫尿的浓度为0.002摩尔/升～0.02摩尔/升，反应1～3个小时，得到硫化镉包裹二氧化硅球的核壳结构悬浮液；2)用去离子水和无水乙醇离心沉积加超声分散循环清洗，去除反应残余物，烘干，得到单分散粒径均匀的硫化镉—二氧化硅核壳结构；3)将单分散的粒径均匀的硫化镉—二氧化硅核壳结构采用超声振荡分散在乙醇溶液中，硫化镉—二氧化硅核壳结构的体积比浓度0.1％～10％；4)将步骤3)所得悬浮液盛放在一个平底容器中，将一清洗干净的石英衬底垂直放置到溶液中或将石英衬底平放在容器底部，保持容器恒温于10℃～60℃，且无扰动；5)待容器中溶液蒸发完毕，在垂直或水平放置的衬底上就得到硫化镉—二氧化硅核壳结构三维光子晶体，然后在200～750℃下进行热处理，即可。