胶体晶体是人们利用胶体球来模拟自然界中光子晶体的一种理想材料。目前发展的胶体晶体（光子晶体）分为一维、二维和三维胶体/光子晶体。光子晶体在光学、光子学、微机电系统、芯片传感器，生物界面等方面具有重要的应用价值。基于胶体晶体相关的微加工技术，具有特殊功能的图案化结构也引起了人们的广泛关注，而胶体刻蚀技术是制备具有特殊功能的图案化结构的重要手段。本文中，我们利用稳定可靠的组装技术制备有序度较好的三维、二维胶体晶体；基于胶体刻蚀技术制备了微、纳米图案化表面；通过结构优化和化学改性实现图案化表面的功能化和智能化。第一，我们通过三维胶体晶体为模板，制备了有序度较高的二氧化钛反蛋白石结构，所制备的大孔材料结构保持完整，具有锐钛矿晶型和金红石晶型，光谱禁带明显，在光学、催化、传感等领域具有非常重要的应用。由于多晶核锡的存在，最终制备的晶体分区比较严重，而且孔隙率较大。这就进一步加大了大孔材料的孔隙率，可以达到90%大大高于理论大孔材料的孔隙率，在负载催化方面有良好的应用前景。第二，我们选用二维胶体晶体为模板制备了聚合物二维阵列结构，拓展了其在减反射和超疏水表面的应用。进一步地，我们利用所制备的二维聚合物阵列结构，通过表面直接修饰氧化石墨烯，制备类似乳突阵列纳米结构。这种阵列结构的制备方法较为简单，所用的原材料氧化石墨烯的用量少。我们的研究结果表明，这种纳米阵列结构对两种不同种类的活体细胞粘附效果显著。另一方面，我们通过在聚合物二维阵列结构上蒸镀金膜，制备了具有SERS增强效果的功能基底，对痕量分子的检测具有比较好的效果。第三，利用小尺寸的金纳米粒子为模板制备了小尺寸的单晶硅纳米柱阵列结构，所制备的单晶硅纳米柱阵列结构在深紫外区有很好的减反射效果，且具有较好的超疏水特性。这种小尺寸的二维纳米柱阵列结构是其它传统办法难以达到的。虽然精密的电子束刻蚀可以达到，但需要非常高的成本。而我们的方法简单易行，可以大批量的生产。这在深紫外区光学设备方面具有重要的应用。