翅膀鳞粉具有光子晶体结构的蝴蝶（1）

 

在生物界中，也不乏光子晶体的踪影。以花间飞舞的蝴蝶为例，其翅膀上的斑斓色彩，其实是鳞粉上排列整齐的次微米结构，选择性反射日光的结果[1}。

点缺陷：

 虽然只有完美的光子晶体才可能拥有绝对能隙，但就应用的角色来看，科学家对不完美的光子晶体更感兴趣，原因就是杂质态 (impurity state)。实验上发现，在二维或三维的光子晶体中加入或移去一些介电物质(如图2所示)，便可以产生杂质或缺陷(defect）

    

         图2 点缺陷                                                                      图3 能级中的缺陷态

 

对于一个杂质态而言，由于杂质四周都是光子晶体形成 的“禁区”，电磁波在空间分布上只能局限在杂质附近，因此一个点状缺陷(point defect)相当于一个微空腔(micro-cavity) 。如果像图3一样接连制造几个点状缺陷，形成线状缺陷(line defect)，电磁波便可能沿着这些缺陷传递，就相当于一个波导(waveguide)，甚至有人以它设计成光子晶体光纤 (photonic crystal fiber)。以上只是杂质态在光电方面的几个应

 

 

 

 

光子晶体中的线状缺陷可以做为波导图3

 

 

 

 

 

 

光学界的"半导体"

 

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??由于杂质态可以藉改变杂质的大小或其介电常数而加以调整， 因此只要设计妥当，我们便可按需求制造出具有特定能量或位于特定空间的杂质态，与半导体藉由搀入杂质来调整载子性质非常相似，因此，光子晶体又经常被比喻成未来光学界的“半导体

 

 

    整合各种光子晶体相关结构所设计的集成光路之想象图4

 

 

 而能够使用纳米小球技术大面积均匀单一层地铺排，就只需要使用液体即能达到一般所谓的「光子晶体化」的效果，而不需要使用半导体制程做蚀刻，光经过这个周期性结构出来较原本多，以实验数据来看，蓝光LED的发光效率增加幅度可以达到48％。面心立方排列更规整。