本文借鉴仿生学原理,研究了生物大分子(DNA)在基底上的有序组装与固载化,并研究DNA组装膜在低温下引导纳米二氧化钛薄膜壁面沉积的作用;同时还研究了有机硅烷小分子引导下纳米二氧化钛薄膜的沉积生长。在单晶硅或玻璃基底表面制备出与基底结合紧密的纳米尺度的二氧化钛薄膜。首先对APTMS(3-氨丙基-三甲氧基硅烷)在羟基基片上的组装进行了研究,利用X-光电子能谱,接触角测量仪,原子力显微镜等考察了浓度,反应时间对自组装膜层生长的影响,通过圆二色光谱仪对所选择的DNA序列的构象稳定性进行研究,找出最适合的制备条件。另外,还研究了磷酸化的有机硅烷小分子在基片上的自组装膜形成条件。在上述经生物大分子固载化的基片和有机硅烷小分子磷酸化的两种基片上,成功制备了二氧化钛薄膜。利用X-光电子能谱,X-射线衍射仪,拉曼光谱,原子力显微镜等方法对沉积生成的二氧化钛薄膜进行了研究,证明了DNA序列在低温(<50℃)下对二氧化钛的成核和生长具有明显的诱导作用,而磷酸化的功能基片在80℃下能有效引导二氧化钛薄膜的形成。本文所研制的二氧化钛薄膜具有良好的可见光透过率,有望用于太阳能电池透明导电薄膜和自清洁表面等功能器件的制备。