亚微米波长有序结构由于其不仅蕴含着丰富的物理效应，而且在光子晶体、光子器件工程、纳米光刻等领域有着广泛而重要的应用前景，这些年受到研究者的极大关注。氧化锌材料则由于其在半导体、光电子、传感器、激光器等领域巨大的应用潜力，而成为材料研究关注的一个热点，各种一维、二维、三维的亚微米、纳米结构的氧化锌材料被制备和表征。 另一方面，铁电材料由于其同时具有铁电、压电、热释电、电光等物理性质，它们在微电子和光电子领域已获得了大量应用。铁电光子晶体由于其特殊的电场、温场可调谐特性，正吸引了人们越来越多的注意。 本论文以二维、三维胶体晶体为模板，使用磁控溅射方法制备了不同厚度的二维氧化锌半球壳点阵周期结构，并对此结构的光学透射谱和光致发光性质进行了较深入的研究。其次，以胶体晶体为模板，使用改进的sol-gel工艺制备了(PbxSr1-x)(zr0.52Ti0.48)O3)(PSZT0.44，x=0.44)和BaxSr1-xTiO3(BST)两种居里温度在室温附近的铁电反蛋白石结构，对其有序结构和光学透射谱也进行了表征。 主要结论如下： 1．使用改进过的TEOS水解方法和乳化聚合反应成功制备了直径在200 nm-350 nm的二氧化硅微球和直径在250 nm—500 nm的聚苯乙烯微球，通过调节加入的TEOS和苯乙烯的量，可以得到设计粒径的微球。经过测量，它们的单分散性全部小于5％，满足自组装所要求的条件。 2．通过对毛细力驱动的夹液膜法、垂直沉积法及提拉法制备的胶体晶体的比较，发现夹液膜法通常适合于PS微球粒径＞300nm胶体晶体的制备，垂直沉积法适合于小粒径(＜350 nm)PS微球和二氧化硅微球胶体晶体的制备。提拉法适用范围最广，适合于制备180 nm—500 nm两种微球胶体晶体的制备，且可以用来制备单层即二维胶体晶体。 3．通过对不同层数胶体晶体透射谱的比较，发现二维胶体晶体存在一个由二维衍射增强效应形成的透射谷。随着胶体晶体层数的增加，透射谷逐渐变弱，且透射谷左侧的透射率随之下降，同时三维光子晶体产生的带隙出现。当胶体晶体层数增加到15-30层，三维光子带隙变得非常深，而原先衍射增强的透射谷基本消失，且透射谷左侧透射率基本降至为0，类似一个“带边”。当胶体晶体层数继续增加时，光子晶体带隙逐渐变浅变宽直至透射率降为0(～70层)。使用相应公式计算了透射谷和光子晶体带隙的位置，计算结果与实验结果相符合。利用HF腐蚀，得到了非密排的二氧化硅胶体晶体，通过研究光学透射谱，发现其光子带隙随腐蚀时间增加而蓝移。这与腐蚀时间延长引起的胶体晶体有效折射率降低相吻合。 4．以三维、二维胶体晶体为模板，使用磁控溅射方法制备了不同半球壳厚度的氧化锌半球壳二维阵列。通过去除模板，大尺度有序的氧化锌的空心半球壳结构已经被成功获得。通过对氧化锌半球壳周期阵列透射谱的测量，观测到由于二维点阵结构带来的衍射增强效应，并在透射谱图上出现了几个透射谷。透射谷的位置可方便地改变球壳厚度和周期进行调节。使用Wood的衍射增强理论并结合修正的公式，计算了衍射增强透射谷的位置，计算结果与实验结果中最深的透射谷位置基本吻合。相同工艺制备的二氧化硅球壳结构透射谱中，也观察到了类似透射谷的存在。在氧化锌半球壳结构中观测到了明显增强的缺陷发光效应，这与生长球壳时形成的高密度缺陷的氧化锌纳米结构有关。氧化锌半球壳的周期和厚度对缺陷发光位置和强度影响不大。 5．通过改进的工艺和毛细力填隙的方法，利用sol-gel方法配制的PSZT0.44和BST0.9的溶胶，以PS胶体晶体为模板，制备了居里温度在室温附近、大尺度有序的PSZT0.44、BST0.9反蛋白石结构，并测量了它们的透射和反射谱，证实了反蛋白石光子晶体带隙的存在，使用修正的Bragg公式计算出反结构填隙率在7％-12％之间。 总之，本论文基于三维、二维胶体晶体模板，制备了几种大尺度有序的氧化锌空心半球壳周期阵列和PSZT、BST铁电反蛋白石结构，并重点研究了亚微米周期结构对它们的光学性质的影响，发现了一些有趣的光学性质。这些工作对探索亚微米有序结构的新颖物理效应和在光子和光电子器件上的潜在的应用前景，具有较大的意义和参考价值。