光子晶体是一种人造的在光学波长（亚微米）尺度上折射率周期性变化的材料,根据折射率变化的空间周期性可以分为一维、二维、三维光子晶体。结构的特殊性,导致了光子晶体具有诸如光子能隙、超色散、受抑制的自发辐射等等新奇的物理性质。自光子晶体概念被提出以来,已引起了包括理论物理、光学、集成光学等各方面越来越多的注意。 本论文围绕单分散纳米SiO₂小球和蛋白石结构光子晶体的制作及其性能表征,开展了一系列研究工作,取得的主要成果有: 1.采用改进的Stober法制备出单分散的SiO₂颗粒,通过改变氨水的体积百分比来控制颗粒直径。利用TEM和XRD分析了颗粒的大小和结构。 2.创新性的丙酮作为分散剂,将垂直沉积法的生长周期从几周缩短为几天。利用紫外可见分光光度计测量了光子晶体的光学带隙,扫描电子显微镜观察了光子晶体的表面形貌以及内部结构,发现SiO₂小球以（111）密排面层层堆积为面心立方（fcc）的光子晶体。紫外一可见光透射/反射谱测量发现在534nm处出现一个很强的透射谷/反射峰,表明该光子晶体在534nm的可见光范围内存在一个较宽的光学带隙（PBG）。并研究了退火处理对光子带隙的影响。 3.尝试了利用溶液热解法制备出ZnO包覆的SiO₂复合光子晶体,在222nm的SiO₂小球周围包覆13nm厚度的ZnO层,带隙从482nm移动到542nm。