制备反蛋白石光子晶体异质结薄膜的方法

摘要

本发明的制备反蛋白石光子晶体异质结薄膜的方法是以石英玻璃或硅单晶为衬底，浸入含有单分散的球径相同的二氧化硅小球溶液中，用提拉沉积法在衬底上沉积得蛋白石薄膜，将蛋白石薄膜热处理后，再次浸入到含有与前次球径不同的二氧化硅小球溶液中，沉积另一层蛋白石薄膜并进行热处理，再放入化学气相沉积装置或化学溶液中，在二氧化硅小球空隙中填入具有高介电率的IV族或II-VI族复合半导体材料。或者在得到第一层蛋白石薄膜后就填充具有高介电率的材料，然后再在其上用提拉法沉积第二层蛋白石结构的二氧化硅薄膜层，之后再次进行填充。最后，将薄膜放入稀释的氢氟酸中溶解掉二氧化硅球。本发明工艺简单，而且带隙可调，制得的光子晶体异质结薄膜，可在光电子器件和全光集成中得到广泛的应用。

主权项

1.反蛋白石光子晶体异质结薄膜的制备方法，包括以下步骤：1)室温下，以石英或硅单晶作为衬底，浸入含有单分散的单一球径二氧化硅小球和酒精的溶液中，采用提拉沉积法获得由二氧化硅小球构成的蛋白石薄膜，然后将薄膜在300～600℃温度下进行热处理；2)将热处理好的蛋白石薄膜再次浸入到含有与前次小球不同大小、球径单一的二氧化硅小球溶液中，再沉积一层蛋白石薄膜，并在300～600℃温度下进行热处理，得蛋白石光子晶体异质结；3)将得到的蛋白石光子晶体异质结放入化学气相沉积装置中，在650℃～1000℃，50帕真空以下通入硅烷或锗烷气体，利用硅烷或锗烷的热分解将硅或锗填充入构成蛋白石光子晶体异质结的各个小球间的空隙中；或者，室温下将得到的蛋白石光子晶体异质结浸入到含有II-VI族复合半导体材料的化学溶液中，在构成蛋白石光子晶体异质结的各个小球间的空隙中填充这些半导体材料。4)室温下，用稀释的氢氟酸溶解掉二氧化硅球，得到反蛋白石光子晶体异质结薄膜。