[发明专利]一种图案化二氧化钛反蛋白石光子晶体的制备方法

摘要

本发明的制备图案化二氧化钛反蛋白石光子晶体的方法是以石英玻璃或硅单晶为衬底，浸入含有单分散二氧化硅小球溶液中，用垂直沉积法在衬底上沉积得到蛋白石薄膜，将蛋白石薄膜在500～800℃下热处理后，再次浸入到配制好的紫外光敏性二氧化钛溶胶中，通过毛细管作用，使得二氧化硅小球空隙中填入紫外光敏性二氧化钛溶胶。凝胶化后，通过掩膜紫外光刻，用有机溶剂清洗掉未经光照的凝胶部分，然后在800～1000℃温度下进行热处理。最后，将薄膜放入浓度为1～10％的氢氟酸溶液中溶解掉二氧化硅小球，在100～150℃下干燥后就可得到图案化的二氧化钛反蛋白石光子晶体。本发明工艺简单，可在光子晶体集成化中得到广泛的应用。

主权项

1、一种图案化二氧化钛反蛋白石光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于：1)室温下以石英玻璃或硅单晶作为衬底，将其垂直浸入粒径为200～400纳米，浓度为0.5～3wt％的单分散的二氧化硅无水乙醇溶液中，采用垂直沉积法获得由二氧化硅小球构成的蛋白石薄膜，然后将薄膜在500～800℃下热处理1～3个小时；2)制备紫外光敏性二氧化钛溶胶：将钛酸丁酯和化学修饰剂乙酰丙酮溶解在乙醇中，均匀搅拌的同时加入用乙醇稀释的水，混合均匀后用硝酸调节溶液的pH值为3～5，制备成均一透明的紫外光敏性二氧化钛溶胶；该紫外光敏二氧化钛溶胶中含钛酸丁酯0.5～0.7mol/L、乙酰丙酮0.75～1.2mol/L、水1.8～2.5mol/L余量为乙醇；3)将热处理好的蛋白石薄膜浸入到二氧化钛紫外光敏性溶胶中，通过毛细管作用，使得二氧化硅小球空隙中填入紫外光敏性二氧化钛溶胶，凝胶化后，通过掩膜紫外光刻，用乙醇或甲醇溶掉未经光照的凝胶部分，然后在800～1000℃温度下热处理1～3个小时；4)室温下，用质量浓度为1～10％氢氟酸溶液溶解掉二氧化硅小球，100～150℃温度下干燥后就可得到图案化的二氧化钛反蛋白石光子晶体。