光子晶体（photonic crystal）的概念是E.Yablonovitch和S.John在1987年同时分别提出来的。光子晶体是一种介电常数周期性变化排布的材料,而介电常数的周期性变化能够调制材料中光子的状态模式。正如普通意义上的半导体晶体具有电子能带和能隙一样,光子晶体也具有光子能带及能隙。当光的频率位于光子能隙范围内,它将不能在光子晶体中传播。由于其在自发辐射和光的空间传播调控等方而的广阔应用前景,使得光子晶体成为目前世界范围的一个研究热点。而单分散二氧化硅微球作为一种光子晶体用结构基元,其制备工艺对光子晶体的组装尤为关键。本文采用sol-gel技术研究了光子晶体用亚微米SiO₂微球的制备方法。发现了体系组成、pH值及TEOS浓度等工艺条件敏感而交互地影响SiO₂微球形成及其形态、尺寸、分布与单分散性,而传统的St（o|¨）ber法制备SiO₂难于制备出符合光子晶体综合要求的微球。进而研究和建立了一种通过控制SiO₂种子“数密度”和分步添加TEOS以有效控制其浓度、改变生长环境的亚微米SiO₂微球制备新工艺,成功制备了兼具有高圆度、单分散、窄粒径分布（＜8%）、尺寸可调、结构致密的亚微米SiO₂微球。分别采用正硅酸乙脂在碱性环境下水解,确定了不同PH值、不同滴定速度、不同正硅酸乙脂量对二氧化硅微球大小、单分散性的影响,最终得到了粒径为80nm至300nm左右的单分散二氧化硅微球。研究了二氧化硅微球的形成机制,采用离心沉降法成功制备出Opal结构SiO₂光子晶体。