随着对纳米材料的深入研究及纳米颗粒制备工艺的日臻成熟,由于量子尺寸等效应,人们发现纳米ZnO与体相材料的物理化学性质有显著的不同。本文主要制备表面图形化的纳米氧化锌薄膜,并对其光学性质进行测试及理论模拟。本文利用纳米球刻蚀技术,首先通过气-液自组装法,在玻璃衬底上制备出粒径分别为350nm,500nm,600nm和1μm的单层的、大面积的聚苯乙烯胶体球掩膜板,在已制得的掩膜板上用射频磁控溅射的方法沉积一层氧化锌薄膜,在450℃环境下高温烧结2h以去除聚苯乙烯胶体球,同时改善ZnO的结晶状态,获得不同粒径的表面图形化氧化锌阵列。通过扫描电子显微镜和能量色散X射线光谱仪对样品的形貌及成份进行表征,表明所制得样品为有序分布具有一定生长取向的点状排列和圆环状氧化锌纳米阵列。XRD测试结果表明,所制备的ZnO阵列具有(100)、(101)、(110)取向。在室温下,通过吸收光谱仪测试样品在300-800nm波长范围内的吸收光谱,结果表明对于具有不同粒径二维纳米ZnO阵列的样品,随着所采用的聚苯乙烯胶体球粒径的减小,即氧化锌纳米阵列颗粒尺寸的减小,光吸收边出现了蓝移；随着镀膜时间增加,吸收边出现红移。通过荧光光谱测试,样品在紫外都有一个明显的发光峰,随着氧化锌纳米阵列颗粒尺寸的减小,发光峰发生明显的蓝移。此外,对表面图形化纳米氧化锌阵列的消光特性进行了基于Mie散射理论和离散偶极子近似(DDA)的理论计算。利用基于Mie理论的MieCalc软件模拟了不同粒径的球形ZnO颗粒的消光特性。偶极子近似理论可计算任意形状和尺寸的粒子的吸收。目前,文献中报道用此理论计算各种形状的纳米金、银等金属的结果与实验结果相符。但是应用离散偶极子的近似理论计算纳米氧化锌颗粒的报道很少。本文我们应用此理论计算了三角棱台形状的氧化锌光学消光特性,根据氧化锌薄膜介电常数和膜厚的变化进行消光特性的模拟,并解释了实验结果。