光子晶体具有调节光子运动状态的独特功能,是实现光子计算机和光通讯的基础,是信息功能材料研究的前沿。目前,发展光子晶体的关键在于光子晶体的制备,而如何制备可见光和近红外波段的光子晶体更是这一问题的难点。本论文采用垂直沉积法,以单分散二氧化硅胶体微球为组成单元,利用其自组装特性制备得到近红外和可见光波段的胶体光子晶体。具体研究内容及取得的主要成果如下:首先,利用碱催化法制备出不同直径的单分散SiO₂胶体微球。利用透射电子显微镜对其微观形貌进行了表征。主要研究了反应物配比的改变对于生成SiO₂胶体微球微观形貌的影响。此实验的研究结果对大批量成功制备单分散性SiO₂胶体微球有重要意义。其次,选用不同直径以及同一直径不同浓度的SiO₂胶体微球,利用垂直沉积法制得了三维光子晶体薄膜。利用扫描电子显微镜对胶体晶体的微观形貌、结构特征进行观察,并利用分光光度计测试其透射光谱,对其光学特性进行观察分析。研究发现:（1）制得的光子晶体薄膜具有六角密排有序结构,表面存在一些线缺陷和点缺陷,且当胶体颗粒粒径减小时,表面裂纹也会减少;（2）结合SiO₂胶体微球的制备方法,实验发现在自组装前,先在适当温度下煅烧SiO₂胶体微球使其脱水,然后再进行自组装制得的光子晶体薄膜缺陷明显减少,通过这样处理得到的胶体晶体具有更好的品质;（3）透过光谱分析说明,制得的三维胶体光子晶体,在近红外和可见光波段具有光子带隙,其位置主要受胶体微球粒径的影响,中心波长都符合布拉格散射定律;（4）研究发现,随着自组装过程中二氧化硅胶体微球溶液浓度的增大,制得的光子晶体薄膜光子带隙深度增加,特性更好,但是,当浓度超过10%时,带隙深度反而会降低。