图案化有序纳米结构的制备主要涉及到自下而上的化学组装和自上而下的微纳加工技术,即在限定的基底上用纳米单位组装得到有序纳米结构材料,或者直接在基底上构筑具有独特结构的纳米材料。目前无论是传统光刻、电子束刻蚀(EBL)、离子束刻蚀(IBL)、纳米压印(NIL)、极紫外刻蚀(EUV)等自上而下式构筑纳米图案化结构的传统刻蚀技术,还是探针直写技术(SPM)、蘸笔印刷(DPN)、自组装等自下而上的新兴图案化技术,都由于自身技术特点的缺陷限制了它们的大规模工业化应用,而且有些技术尚处于研究开发阶段,制约着它们在纳米器件领域的大规模应用,因此积极改进和完善现有各种技术,探索基于现有技术和其他技术的结合,进行最优化配置探索开发出新颖的高效、低耗、高质量的纳米图案化制备方案成为纳米图案化研究的重点。本文主要从以下几个方面进行研究:一、结合纳米压印和溶胶凝胶技术构筑图案化ZnO薄膜。首先将聚二甲基硅氧烷(PDMS)浇铸到母板上,复制出所需的高质量纳米压印软模板,并确定制备模板工艺的最佳参数。接着以PDMS模板作为微反应容器,以混合聚丙烯酸(PAA)的ZnO溶胶代替传统热压印中高分子热压胶作为阻挡层,结合溶胶凝胶技术,在热压印过程中将溶胶转化为凝胶,无需后续刻蚀工艺,直接压印出表面图案化的氧化锌薄膜。表征结果表明图案化的薄膜具有良好的透光性,较平整薄膜有所提高。该方法可重复性高,可以高效率、廉价制备大范围图案化氧化锌薄膜。二、以PS为模板利用热压印技术制备ZnO纳米点阵结构。我们将聚苯乙烯(PS)球单层模板引入到纳米压印中来,利用自组装方法在气液界面组装二维胶体球模板,再将PDMS浇铸到二维模板上得到半球形压印软模板。以PDMS模板作为微反应容器,将混合PAA的ZnO溶胶代替传统热压印中高分子热压胶作为阻挡层,结合溶胶凝胶技术,在热压印过程中将溶胶转化为凝胶,无需后续刻蚀工艺,直接压印出图案化的氧化锌薄膜。研究了压印过程中不同压力参数对图案化ZnO薄膜结构的影响。结果表明:压印过程中选取的压力参数对ZnO点阵结构的制得至关重要,透射光谱表明薄膜具有良好的透光性。此方案可解决压印硬模板制作成本高昂的难题,并可以根据PS直径来调控图案的尺寸。三、利用图案化种子层和低温水热法制备多种图案化纳米线阵列结构。首先利用离子束溅射技术在基底上溅射氧化锌种子层,研究了不同基底温度对氧化锌纳米棒形貌的影响。然后利用电子束刻蚀和离子束溅射技术制备图案化的种子层,在低温水热条件下成功制备出不同图形的有序纳米阵列,并研究了不同时间、种子层图案化结构对于ZnO阵列有序结构的影响,以及利用PS微球模板和柠檬酸钠的双重调控机制,低温水热制备出氧化锌多孔有序结构。这些方法简单便捷,对制备其他半导体材料的有序纳米结构也有很显著的借鉴意义。