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光子晶体是指具有光子能带及能隙的一类新型材料，其典型结构为一个折射率周期变化的三维物体，周期为可见光波长量级。由于光子晶体的这种特性，使它成为制备速度快、容量大、集成度高的新型光子器件的基础，具有非常广泛的应用前景。将亚微米级单分散颗粒实现三维有序聚集组装成胶体晶体是制备光子晶体的方法之一。目前，一般用来组装胶体晶体的材料是二氧化硅和聚苯乙烯，但是它们的折射率均小于1.6，在近红外和可见光范围内不能得到具有完全带隙结构的光子晶体。由于二氧化钛具有高折射率，而单分散二氧化硅微球易通过Stober方法制备，因此用二氧化钛包覆在二氧化硅颗粒表面，制备有一定厚度和单分散性的复合颗粒是有可能的，这样就有望在近红外和可见光范围内得到具有完全带隙的光子晶体。本文在大量文献调研的基础上，主要做了以下几个方面的工作。 1．在醇水混合溶剂中以氨作催化剂，以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，通过TEOS的水解和缩聚反应制备单分散二氧化硅球形颗粒；主要研究氨水的浓度以及反应温度对于二氧化硅颗粒大小和形貌的影响，根据透射电镜TEM结果显示：氨水浓度越大，颗粒尺寸越大；随着反应温度的升高，二氧化硅颗粒的尺寸显著减小，单分散性明显提高。 2．以自行制备的单分散二氧化硅微球作为核，以乙醇作溶剂，通过钛酸四丁酯（TBOT）的水解来合成TiO2／SiO2复合微球：（1）通过X-射线衍射（XRD）、X-射线能谱（EDS）、红外光谱（FT-IR）、微电泳仪等表征分析，确定二氧化钛包覆在二氧化硅表面；（2）通过微电泳仪和扫描电子显微镜（SEM）的表征结果讨论反应条件如TBOT的浓度、水的浓度、内核粒径以及包覆次数等对于包覆效果的影响（包括包覆均匀性和包覆厚度等）；用重力沉降法来测定复合颗粒的粒径及包覆厚度。结果显示只有选取适当的TBOT和水的浓度，才能实现均匀完全的包覆；增加包覆次数可以增加二氧化钛的厚度；内核粒径对于包覆效果影响不大。 3．利用微球间的静电相互作用，表面张力等作用，采用重力沉降和垂直沉降法组装复合微球，对比组装效果，结果表明重力沉降法比垂直沉降法更适合于组装复合微球，通过重力沉降能够得到高度有序的胶体晶体；测定二氧化硅和复合胶体晶体的透射光谱确定透射率极低值的波长，通过这个波长计算两者的折射率并进行比较，发现复合胶体晶体的折射率较二氧化硅提高了26％。