一种二维PLZST反铁电光子晶体及制备方法技术

本发明专利技术属于电光子人工超材料制备技术领域，公开了一种二维PLZST反铁电光子晶体及制备方法，首先制备SSO模板，然后基于SSO模板制备二维PLZST反铁电光子晶体。本发明专利技术中的SSO模板采用ICP刻蚀工艺制备，结构参数误差小于10nm，制备的二维PLZST光子晶体的结构参数与理论设计参数之间的误差小于5nm，结构参数与预设值几乎相同，所以光子晶体的实测光学参数更加精确；本发明专利技术采用PLZST反铁电薄膜为介质材料，PLZST具有显著的相变特性和电光效应，具体表现为PLZST反铁电材料在电场作用下具有相变点处晶格常数突变和介电常数激变的双重效应，实现了光子带隙宽可调的光子晶体。

A two-dimensional PLZST antiferroelectric photonic crystal and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种二维PLZST反铁电光子晶体及制备方法
本专利技术属于电光子人工超材料制备
，尤其涉及一种二维PLZST反铁电光子晶体及制备方法。
技术介绍
目前，最接近的现有技术是：光子晶体是一种人工合成超材料，对光的传播具有一定的控制和操纵作用，在光通讯、光传感、光电子集成等领域有着广泛的应用。目前，为了与半导体电子材料和制备工艺兼容，有关光子晶体的研究主要集中在硅半导体材料体系。但是，由于硅半导体材料存在电子迁移率和击穿电场较低等缺点，难以实现光子晶体带隙宽可调，无法制造出可深度调控的集成光电子器件。目前直接采用Sol-Gel方法制备陶瓷基光子晶体，因为没有适合的模板，所以工艺参数完全不可控。综上所述，现有技术存在的问题是：以硅半导体材料为基础的光子晶体结构参数精准，但是不能实现光子晶体带隙可调，难以用于制造可调光电子集成器件；以无机非金属材料为基础，以物理、化学方法制备的陶瓷基光子晶体结构参数不可控，制备工艺不能实现工业标准化。解决上述技术问题的难度：因为硅是间接带隙半导体，存在电子迁移率和击穿场强较低的缺点，在电场、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维PLZST反铁电光子晶体制备方法，其特征在于，所述二维PLZST反铁电光子晶体制备方法包括：/n(1)选取正丙醇锆、钛酸四丁酯、乙酸铅、乙酸锡、硝酸镧等为原料，以乙酸、乙二醇乙醚、乙酰丙酮、甲酰胺为溶剂，采用Sol-Gel方法制备PLZST溶胶；/n(2)将SSO模板固定在匀胶机上，滴入PLZST溶胶，采用旋涂法进行填充SSO模板；/n(3)在电加热板上第一次加热，加热温度设置在60-80℃，在80℃时持续15min；/n(4)将样品冷却后固定在匀胶机上，进行第二次旋涂填充，重复第(3)步；/n(5)重复第(4)步4～5遍；/n(6)将样品放入管式加热炉中，并充入氩气，进行烧结，然...

【技术特征摘要】
1.一种二维PLZST反铁电光子晶体制备方法，其特征在于，所述二维PLZST反铁电光子晶体制备方法包括：
(1)选取正丙醇锆、钛酸四丁酯、乙酸铅、乙酸锡、硝酸镧等为原料，以乙酸、乙二醇乙醚、乙酰丙酮、甲酰胺为溶剂，采用Sol-Gel方法制备PLZST溶胶；
(2)将SSO模板固定在匀胶机上，滴入PLZST溶胶，采用旋涂法进行填充SSO模板；
(3)在电加热板上第一次加热，加热温度设置在60-80℃，在80℃时持续15min；
(4)将样品冷却后固定在匀胶机上，进行第二次旋涂填充，重复第(3)步；
(5)重复第(4)步4～5遍；
(6)将样品放入管式加热炉中，并充入氩气，进行烧结，然后自然冷却；
(7)将样品取出，采用纳米抛光机清除表面残余的PLZST薄膜；
(8)采用化学方法腐蚀样品上的SiO2柱，得到Si衬底上的二维PLZST反铁电光子晶体。


2.如权利要求1所述的二维PLZST反铁电光子晶体制备方法，其特征在于，步骤(3)中，加热时以1℃/min的速度梯度烘干。


3.如权利要求1所述的二维PLZST反铁电光子晶体制备方法，其特征在于，步骤(6)中，烧结时采用630℃的温度进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：易金桥，孙先波，谭建军，黄勇，胡涛，朱黎，
申请(专利权)人：湖北民族大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42