一种基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器及其制作方法，光子晶体传感器从下到上依次包括基底层，光子晶体和缺陷层；基底层的材质为石英；光子晶体为具有不同折射率介孔TiO2与致密那你MOFs材料层交替排列的周期性结构；缺陷层从下到上依次为薄膜TiO2、石墨烯和疏松纳米MOFs多孔结构；介孔TiO2与致密纳米MOFs材料层交替排列的周期数为n，n为大于1的整数。疏松纳米MOFs多孔结构为吸收介质。光子晶体为宽带隙光子特性和高孔隙率的异质结构光子晶体。石墨烯的厚度为2～5nm。薄膜TiO2的厚度为20nm。疏松纳米MOFs多孔层的层厚根据光子晶体的周期数n确定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器及其制作方法
本专利技术涉及传感器制备领域，具体说是一种新型基于MOFs的表面缺陷型光子晶体传感器及其制作技术。
技术介绍
光子晶体由自身折射率材料周期性排列而产生光子能带与禁带，当引入表面缺陷态后，光子晶体自身结构发生改变，在原禁带处对应的光波长可以穿过光子晶体，产生反射吸收峰。通过光子晶体禁带反射峰的变化，可以实现对气体或液体浓度的检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于给出一种新型基于MOFs的表面缺陷型光子晶体传感器的制作技术。我们提出的基于MOFs的表面缺陷型光子晶体传感器主要是应用于检测气体或液体的种类及浓度，通过光子晶体禁带反射峰的变化，实现对气体或液体浓度的检测。该专利技术不仅拓展了光子晶体的应用范围，而且为光子晶体传感器件技术方面的应用研究提供指导性依据。本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术首先开展对表面缺陷型一维光子晶体的设计；然后选择一种具有高吸附特性的MOFs材料，在硅基片上利用成熟的薄膜制备技术，层层制备出所设计的表面缺陷态一维光子晶体结构；最后，通过对不同浓度气体或液体的检测确定气体或液体的种类及浓度与光子晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述光子晶体传感器从下到上依次包括基底层，光子晶体和缺陷层；所述基底层的材质为石英；所述光子晶体为具有不同折射率介孔TiO2与致密纳米MOFs材料层交替排列的周期性结构；所述缺陷层从下到上依次为薄膜TiO2、石墨烯和疏松纳米MOFs多孔结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述光子晶体传感器从下到上依次包括基底层，光子晶体和缺陷层；所述基底层的材质为石英；所述光子晶体为具有不同折射率介孔TiO2与致密纳米MOFs材料层交替排列的周期性结构；所述缺陷层从下到上依次为薄膜TiO2、石墨烯和疏松纳米MOFs多孔结构。2.如权利要求1所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述介孔TiO2与致密纳米MOFs材料层交替排列的周期数为n，n为大于1的整数。3.如权利要求1所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述疏松纳米MOFs多孔结构为吸收介质。4.如权利要求1所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述光子晶体为宽带隙光子特性和高孔隙率的异质结构光子晶体。5.如权利要求1所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述石墨烯的厚度为2～5nm，所述薄膜TiO2的厚度为20nm。6.如权利要求2所述的基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器，其特征在于，所述疏松纳米MOFs多孔层的层厚根据光子晶体的周期数确定。7.一种基于MOFs表面缺陷型光子晶体传感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1缺陷层、光子晶体的设计步骤1.1光子晶体的数值模拟利用矩阵传输法并应用Matlab软件实现对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云琳，詹阔，邢逸舟，闫君，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11