中文摘要：

光于晶体被认为是光子的半导体，对光通讯、微波通讯、光电子集成以及国防科技等领域及其它相关产业都将产生重大影响。在光学波段具有完全光子带隙的光子晶体制备除需要合适的周期性结构外，更重要的还应保证周期性结构单元具有大的介电常数比，而无机或有机材料很难满足这一要求。亚微米尺寸均一的非金属球体包覆金属膜可以较好地解决上述难题，是光子晶体理论与实验研究的前沿与热点之一。本项目拟采用我们自己研究建立的改进化学镀工艺，在二氧化硅微球表面均匀包覆银膜，研究纳米银的沉积机理，获得非金属表面沉积纳米银的精确工艺路线以及银层厚度均匀可控的关键技术；研究纳米银颗粒在非金属微球表面的沉积堆垛结构及其对光学性质的影响规律与控制；探索研究金属镀膜微球的周期性排列技术，与理论计算对照研究周期性结构的光子带隙结构。为在实验上获得大折射率比周期性排列结构、制备具有完全光子带隙的光子晶体提供关键材料和理论积累。

结论摘要：

研究和建立了一种通过控制SiO2种子"数密度"和分步添加TEOS以有效控制其浓度、改变生长环境的亚微米SiO2微球制备新工艺，成功制备了兼具有高圆度、单分散、窄粒径分布（< 3%）、尺寸可调、结构致密的亚微米SiO2微球，并采用提拉自组装技术获得厘米尺寸的光子晶体。研究建立了在亚微米SiO2微球表面均匀包覆纳米金属银层的湿化学制备方法。系统研究了SiO2微球表面敏化、体系组成与反应条件对表面银沉积反应、银颗粒尺寸、堆垛结构的影响及其对银层的致密、均匀覆盖和光学性质的关联规律，确认纳米银沉积是基于成核－生长机制。研究建立了一种利用APS和PVP复合改性的SiO2@Ag亚微米微球表面沉积SiO2介质膜的方法，阐述了复合改性的机理，在SiO2@Ag微球表面获得了均匀致密、厚度可控的SiO2膜，成功制备了能满足光子晶体要求的高圆度、单分散、窄粒径分布的SiO2@Ag@SiO2核壳结构光子晶体制备基元。利用SiO2@Ag@SiO2球体采用提拉自组装技术制备了长程有序的金属基光子晶体，为研究金属基光子晶体的带隙特点、获得光学波段完全光子带隙提供了材料基础。