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多形貌多周期微纳米复合结构的制备及表征

Preparation and Characterization of Multi-Morphological and Multi-Periodical Micro-Nano Composite Structures

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摘要

采用传统紫外光刻技术与激光双光束干涉光刻技术相结合的方法,以及激光双光束干涉连续两次曝光的工艺方法,制备了具有多种形貌和周期的微纳米复合结构,解决了利用传统激光干涉加工技术制备微结构的形貌和周期单一的问题。通过优化实验条件,制备出了微米条形光栅、矩形、圆形和六边形点阵与纳米光栅相结合的微纳米复合结构;在玻璃/银膜/CH3NH3PbI3结构中引入微纳米复合光栅结构,CH3NH3PbI3的吸收在可见光范围内得到明显增强,这主要归因于微米光栅的散射效应和银膜/CH3NH3PbI3界面表面等离子激元的电场增强效应的共同作用。

Abstract

In this study, the micro-nano composite structures having multiple morphologies and periods were fabricated via conventional ultraviolet photolithography combined with two-beam laser interference lithography and two-step exposure via two-beam laser interference lithography. The micro-nano composite structure could overcome the shortages imposed by conventional laser photolithography, which yields the microstructures with single morphology and period. By optimizing the experimental parameters, the micro-nano composite structures having different nano-gratings, such as micro-strip gratings, rectangular lattices, circular lattices, and hexagonal lattices, were fabricated. By incorporating the micro-nano composite grating in glass/Ag film/CH3NH3PbI3, the absorption of CH3NH3PbI3 is enhanced in the visible range. This enhancement is mainly attributed to the coaction of light scattering of micro-grating and electric field enhancement of surface plasmon polaritons at the Ag film/CH3NH3PbI3 interface.

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补充资料

DOI:10.3788/LOP56.120501

所属栏目:衍射与光栅

基金项目:金项目: 国家自然科学基金青年基金、福建省中青年教师教育科研项目、福建省光传输与变换重点实验室开放课题、华侨大学中青年教师科研提升资助计划、华侨大学研究项目;

收稿日期:2018-11-29

修改稿日期:2019-01-29

网络出版日期:2019-06-13

作者单位    点击查看

王康:华侨大学信息科学与工程学院, 福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
金玉:华侨大学信息科学与工程学院, 福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
刘昱玮:华侨大学信息科学与工程学院, 福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
李志祥:华侨大学信息科学与工程学院, 福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
骆昕:华侨大学信息科学与工程学院, 福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
吴志军:华侨大学信息科学与工程学院, 福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
相春平:集美大学信息工程学院, 福建 厦门 361021

联系人作者:金玉, 相春平(jinyu1001@hqu.edu.cn, chunpingxiang@jmu.edu.cn)

备注:金项目: 国家自然科学基金青年基金、福建省中青年教师教育科研项目、福建省光传输与变换重点实验室开放课题、华侨大学中青年教师科研提升资助计划、华侨大学研究项目;

引用该论文

Kang Wang, Yu Jin, Yuwei Liu, Zhixiang Li, Xin Luo, Zhijun Wu, Chunping Xiang. Preparation and Characterization of Multi-Morphological and Multi-Periodical Micro-Nano Composite Structures[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(12): 120501

王康, 金玉, 刘昱玮, 李志祥, 骆昕, 吴志军, 相春平. 多形貌多周期微纳米复合结构的制备及表征[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(12): 120501

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