SiO₂光子晶体结构色薄膜的制备与光学性能研究

杜宏艳¹，戚宇帆¹，吴晨雪²，刘玥君³，梁丽萍⁴，郭文英⁴，张子栋¹

1. 山东大学2. 济南职业学院3. 山东城市建设职业学院4. 临沂市科学技术合作与应用研究院

摘 要：为了研究结构色薄膜在不同条件下的带隙性能,采用改进的St?ber法,制备不同粒径的亚微米级别单分散SiO₂微球,并利用垂直沉积自组装方法在载玻片表面制备出以SiO₂为结构基元的光子晶体结构色薄膜。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、紫外-可见分光光度计对微球及薄膜的形貌与光学性能进行分析。结果表明:在微球合成过程中,随着反应温度的升高,SiO₂微球粒径逐渐减小;通过自组装制备的结构色薄膜,其光子带隙随着SiO₂微球粒径的增大而发生红移。进一步研究发现,随着入射光与光子晶体结构色薄膜法线夹角的不断增大,光子带隙所对应的中心波长变短,发生蓝移。

关键词：SiO₂微球;结构色;光子带隙;入射角度;光学性能;