金屬-陽極氧化鋁(AAO) -鋁納米結構是通過在不同的電解液中使用濺射沉積金屬層和兩步陽極氧化過程沉積的，從而生成自有序陽極氧化鋁薄膜。形貌參數厚度、孔徑、孔間距離、孔隙率等因素對AAO膜光學性能有影響。本篇以Comsol為工具分析了不同電解質的金屬-氧化鋁-鋁薄膜的UV - vis反射率隨各個形貌參數的變化。

1.      根據實際結構建模

實際制備的薄膜結構

其中主體氧化鋁膜為六角陣列納米孔

可以根據固體物理學原胞定義確定六角陣列周期單元，構建單元各部件

各零部件建立之后，利用布爾差集運算構周期單元中的空隙

添加Au基底，原胞結構完成定義

定義周期性邊界條件，僅以周期單元結構模擬整個二維無限大薄膜結構

添加端口入射電磁波

定義各區域材料屬性

網格化求解區域

設置光源計算波長范圍

利用波動光學模塊內置代碼語句實現反射率可視化

計算結果后處理，結構反射率譜線

改變結構參數可以探究形貌因素對反射率的影響

總結：comsol自帶布爾邏輯操作可以實現特殊結構的構造，利用周期邊界調節實現三維無限大結構。調用內置代碼可以實現數據后處理，可視化。

參考文獻：

Manzano, C. V.，Controlling the Color and Effective Refractive Index of Metal-Anodic Aluminum Oxide (AAO)–Al Nanostructures: Morphology of AAO，The Journal of Physical Chemistry C，2017，122：957-963

最后，如果有仿真需求，歡迎通過微信公眾號聯系我們。

微信公眾號：320科技工作室。