全禁带三维光子晶体压印成型方法技术

本发明专利技术涉及微纳制造技术领域，介绍了一种全禁带三维光子晶体的压印成型制造方法及全禁带三维光子晶体结构。以高分子聚合物硅橡胶或聚甲基丙烯酸甲酯作为基体材料，采用纳米压印的方式在高分子聚合物基体材料中填入单分散胶体颗粒（聚苯乙烯、二氧化硅或二氧化钛），使单分散胶体颗粒在高分子聚合物基体材料中形成面心立方结构。在压印模板凸起部分吸附单分散胶体颗粒，并以微接触式纳米压印工艺使单分散胶体颗粒在液态高分子聚合物基体材料上形成了具有面心立方１１１面的二维结构，其中单分散胶体颗粒即为面心立方１１１面上的基元，之后逐层叠加，最终形成具有面心立方结构的全禁带三维光子晶体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微纳制造
，涉及一种全禁带三维光子晶体的 压印成型制造方法及全禁带三维光子晶体结构。
技术介绍
光子晶体根据其介电常数在空间中的分布情况可分为一维、二 维和三维光子晶体。三维光子晶体的结构包括晶体的几何构形与介质 的填充比例。常见的晶体几何构形包括面心立方、体心立方、密堆六 方结构等。其中面心立方结构最有利于得到完全光子禁带。三维光子 晶体的制造目前主要采取两种基本方式。 一种是自上而下的加工方 式，包括机械法和半导体加工法等。机械法指利用微加工相关技术如 打孔等方式对材料进行机械加工，制得三维光子晶体。半导体加工法 指在基材上制备介质层，再采用半导体加工技术获得所需的二维结 构，并逐层叠加，即可得到三维光子晶体。另一种是自下而上的加工 方式，即自组装法。自组装法是指利用包括氢键、范德华力等非共价 作用，利用重力自然沉降的方法，使单分散胶体颗粒自发组织成光子 晶体结构，这种方法是目前三维光子晶体加工所采取的主要方法。选 取适合的单分散胶体颗粒和实验条件，即可通过自组装方法制得三维 光子晶体结构。自上而下的加工方式，难以加工单元结构更小、适用 于可见光及紫外光区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全禁带三维光子晶体的纳米压印制作方法，包括下列步骤：步骤一、制备压印模板（１），使其凸起部分（２）符合面心立方１１１面（５）上的基元位置，在压印模板（１）上溅射沉积金属薄层（３），并用特氟龙层（４）遮蔽压印模板凹陷部分的金属薄层（３）；步骤二、首先在平面基材（６）表面上均匀涂铺一层液态高分子聚合物基体材料（７），待其自由流平；步骤三、采用电晕荷电方式处理单分散胶体颗粒（８），使单分散胶体颗粒（８）表面分布有负电荷（９）；步骤四、外接高压电源，压印模板凸起部分（２）即带正电荷（１０），使压印模板凸起部分（２）吸附带有负电荷（９）的单分散胶体颗粒（８）；步骤五、采用微接触式纳米压印工艺，使已吸...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪忠，丁玉成，李欣，蒋维涛，连芩，卢秉恒，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]