[发明专利]三维可控缺陷态光子晶体的制备方法

摘要

本发明涉及一种三维可控缺陷态光子晶体的制备方法，该方法采用单光束光镊法与自组织法相结合制备可控缺陷态的三维光子晶体。三维光子晶体是由单分散的微粒组成，用光镊控制适当的小球，制成大面积无缺陷的单晶光子晶体。还可以在光子晶体制备的过程中引入缺陷，制备具有可控缺陷态的三维光子晶体。本发明克服了以往单纯自组织生长三维光子晶体无法控制缺陷态的缺点，达到在自组织生长三维光子晶体时缺陷态可以任意设置。该方法易于操作，制作的三维光子晶体的缺陷态控制准确。

主权项

1、一种三维可控缺陷态光子晶体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将溶剂与定量均匀直径的实心固体小球混合形成悬浊液；小球总体积与悬浊液的体积比在1∶1000～1∶100之间；然后振荡悬浊液，使得小球在悬浊液中形成单分散的均匀分布；(2)在悬浊液中放入酸溶液，调节悬浊液的pH值在4～5之间；(3)选取一平面基片，用聚焦离子束在基片上打出直径均匀的小洞，小洞成周期性排列；相邻小洞之间的距离等于小球直径；单个小洞的直径小于小球直径；(4)将制备好的悬浊液滴在平面基片上，悬浊液中的小球自动的在基片上的小洞上面自组织排列；控制滴加的悬浊液的体积，使得小球在平面基片上为1～2层；(5)使用光镊系统的激光光镊俘获所述平面基片上的小球，并移动小球，使得小球在平面基片上形成与平面基片小洞相同的周期性排列；(6)按顺序重复步骤(4)和(5)，直到制备出所需大小的无缺陷的光子晶体；在制备无缺陷光子晶体的过程中，在步骤(5)之后，滴加与所述实心固体小球不同介质的异质小球悬浊液，使用光镊俘获所述异质小球，并移动至需要缺陷的位置，然后继续按顺序重复步骤(4)和(5)，直到制备出所需大小的有缺陷的光子晶体；所述的异质小球悬浊液的制备方法同步骤(1)和(2)；所述的异质小球的直径与所述的实心固体小球直径相等。