嵌套复式周期结构论文-韩喻

嵌套复式周期结构论文-韩喻

导读:本文包含了嵌套复式周期结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光子晶体,嵌套复式周期结构,阳极氧化,毛细管微塑

嵌套复式周期结构论文文献综述

韩喻[1](2007)在《嵌套复式周期光子晶体结构的带隙模拟及制备方法研究》一文中研究指出光子晶体因其能够调控光子传播,在物理、材料等众多领域引起了广泛关注。随着近年光子晶体应用领域的拓展和研究的深入,仅仅产生光子禁带实现光子晶体效应已无法满足应用的需求,对各种器件调制光子禁带的功能提出了更高的要求,复合结构、复杂介质已日渐成为研究主流。为实现光子禁带特性的精确调制,本文以光子晶体周期结构作为突破点,引入更多能够控制禁带特性的结构参数,提出了一种全新的光子晶体结构——嵌套复式周期光子晶体结构。本文以探讨这种全新嵌套复式周期结构的理论禁带特性,探索针对不同维度嵌套复式周期结构的制备方法体系,实现不同维度嵌套复式周期结构的制备为研究目标。旨在为今后以明确的应用需求为牵引,进一步开展嵌套复式周期结构光学性能实验研究和相关器件开发奠定充实的技术基础。研究内容与结论包括:1、针对提出的全新嵌套复式周期结构,在成功建立纯二维嵌套复式周期结构计算模型的基础上,分别研究了介质较连续分布结构类型及高介电常数介质孤立分布结构类型的带隙特性受内、外周期填充率,外周期单元形状,材料介电常数等因素影响的规律。通过与简单周期结构带隙特性的比较,可归纳纯二维嵌套复式周期结构的带隙特点及产生机理:外周期结构参数是光子带隙位置及带隙宽度的主要决定因素,可实现小尺寸调制大波长;内周期结构对带隙特性的微调作用分为两部分:内周期细微结构的引入减小了介质的填充率,改变了有效介电常数,同时内周期的周期效应有助于形成TM模的带隙,而阻碍TE模带隙的形成。与此同时,通过建立二维叁维混杂和准叁维嵌套复式周期结构模型,获得了与纯二维嵌套复式周期结构相似的,内外结构周期效应同时发挥带隙调制作用的模拟结果。这也成为不同维度嵌套复式周期结构共同具有的最为独特的性质,而较简单周期更易获得超窄禁带成为嵌套复式周期结构另一个显着特性。2、制备了氧化铝材料体系纯二维嵌套复式周期结构。在制备工艺中,开拓性地将毛细微模塑技术和电化学阳极氧化技术结合,提出了一套全新的毛细微模塑图案化限域铝阳极氧化方法。通过对r/d可控的铝阳极氧化方法、毛细微模塑限域工艺及其两者兼融性地研究,掌握了相关工艺参数对纯二维嵌套复式周期结构制备的影响规律,并最后成功实现了氧化铝材料体系纯二维嵌套复式周期结构的制备。(1)在成孔范围内,r、d和r/d受阳极氧化电压及体系温度影响;通过后期扩孔单独增大r,也可以提高r/d;可借助热处理及电化学抛光等预处理过程和增加阳极氧化时间改善孔阵列的有序性。(2)苯乙烯聚合过程中单体挥发产生的空隙是影响涂层隔绝电解液性能的关键因素之一,而引发剂浓度、聚合温度和旋转涂敷速度都将对其产生影响。引发剂浓度0.5%时单体挥发最少,提高聚合温度和减慢旋转涂敷速度也有助于提高聚苯乙烯涂层隔绝电解液的性能。采用最佳制备工艺制得的聚苯乙烯涂层可对阳极氧化过程保证48小时的限域作用。(3)实验证明r/d可控的铝阳极氧化方法和毛细微模塑限域工艺兼容性良好,已成功制备出氧化铝材料体系的纯二维嵌套复式周期结构。同时确定了采用毛细微模塑图案化限域铝阳极氧化方法能够制备的纯二维嵌套复式周期结构内外周期参数范围。3、制备了硅材料体系二维叁维混杂嵌套复式周期结构。在制备工艺中提出了微米凹槽内微球自组装技术——“局域对流自组装胶体模板法”,并将原本用于薄膜制备的PECVD技术用于凹槽内微球间纳米间隙的填充。在半导体硅光刻技术制备外周期的基础上,开展了硅凹槽阵列中硅反opal内叁维周期结构的制备研究,掌握了二维叁维混杂嵌套复式周期结构制备的关键技术,并最后成功实现了硅材料体系二维叁维混杂嵌套复式周期结构的制备。(1)探讨了胶体微球浓度、插片角度、环境温度等工艺条件对外周期硅凹槽阵列内胶体微球自组装效果的影响,结果显示:被微球完全排列满的凹槽比例分别随角度、温度和浓度的增大,呈现先增大再减小的趋势,同时自组装效果随环境空间的增大而恶化。综合各影响因素确定了可以满足二维叁维混杂嵌套复式周期结构制备要求的最佳工艺条件。(2)对PECVD方法中影响opal结构内外沉积均匀性的影响因素进行了分析,并通过系统实验研究了工艺参数的影响:SiH_2浓度较小时opal结构内外沉积均匀性较好,而调节射频功率、反应室压力和气体流量是SiH_2浓度的有效控制手段。温度将同时影响SiH_2的分解反应速率、SiH_2浓度和SiH_2扩散系数,实验证明升高温度可提高opal结构内外沉积的均匀性。另外,扩散通道不被堵塞的前提下,沉积时间越长,opal结构排列越规整,则整体填充越致密,越有利于反opal结构的形成。选择表层沉积速率低于200nm/h并兼顾温度对结构内外沉积均匀性影响的工艺组合,在沉积14小时并反洗后成功实现了二维叁维混杂嵌套复式周期结构的制备。4、针对局域对流自组装这种全新的制备方法,首次建立了动力学过程模型。经过半定量计算,该模型与实验结果吻合较好,可基本正确地描述局域对流自组装过程。同时根据模型确定了采用该方法所能制备的二维叁维混杂嵌套复式周期结构内外周期参数范围。5、通过变速PECVD和层间抛光工艺,对二维叁维混杂嵌套复式周期结构的制备技术进行改进,基本实现了二维叁维混杂嵌套复式周期结构的迭加,验证了该技术路线制备准叁维嵌套复式周期结构的可行性。6、根据纯二维嵌套复式周期结构较简单周期具有更强偏振模式调制能力的特点以及嵌套复式周期结构的超窄带特性,提出了将这种新型嵌套复式周期结构应用于偏振伪装和激光防护领域的设想。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2007-09-01)

韩喻,谢凯[2](2006)在《新型纯二维嵌套复式周期结构光子晶体的光学禁带特性及制备研究》一文中研究指出本文提出了一种两套晶格嵌套的全新纯二维嵌套复式周期光子晶体结构,并通过理论计算获得了外周期结构调制禁带位置,内周期的细微结构通过填充率的改变和结构的周期效应调制禁带宽度的新型禁带特性,从理论上验证了嵌套结构利用小尺寸周期调制大波长禁带的可行性。同时首次利用软刻蚀图案掩膜保护电化学阳极氧化方法制备出了这种全新嵌套复式周期结构。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2006年06期)

嵌套复式周期结构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文提出了一种两套晶格嵌套的全新纯二维嵌套复式周期光子晶体结构,并通过理论计算获得了外周期结构调制禁带位置,内周期的细微结构通过填充率的改变和结构的周期效应调制禁带宽度的新型禁带特性,从理论上验证了嵌套结构利用小尺寸周期调制大波长禁带的可行性。同时首次利用软刻蚀图案掩膜保护电化学阳极氧化方法制备出了这种全新嵌套复式周期结构。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

嵌套复式周期结构论文参考文献

[1].韩喻.嵌套复式周期光子晶体结构的带隙模拟及制备方法研究[D].国防科学技术大学.2007

[2].韩喻,谢凯.新型纯二维嵌套复式周期结构光子晶体的光学禁带特性及制备研究[J].人工晶体学报.2006

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