现代信息技术的基础，是以硅为基本材料、晶体管为核心器件的微电子集成技术，但微电子集成技术已经逼近了它的工艺极限和物理极限，在这一大前提下，利用模板技术制备低维纳米结构，并将其应用于硅基光电子集成是一个十分有意义的课题。到目前为止，多孔氧化铝薄膜被认为是一个最优异的模板之一，然而，有些涉及多孔氧化铝模板本身的性质特别是光学性质方面的问题值得进一步的研究与探讨，这将为认识所制备材料的光电性质奠定重要的基础。由于氧化铝具有较高的熔点、较低的电导率、良好的热和化学稳定性，氧化铝纳米颗粒在精密陶瓷、复合材料、催化、电子工业、医学与新材料等重要领域有着广泛应用，然而氧化铝纳米颗粒成熟的制备方法目前依然没有形成，而且其光学性质还没有得到充分的认识和研究。基于此，本论文开展了一系列实验工作，系统研究了多孔阳极氧化铝薄膜(PAAM，porous anodic alumina membrane)及颗粒材料的制备、结构和光学性质，获得的主要成果有:　　1、草酸溶液中制备的PAAM样品有着很强的蓝光发射特性，光致发光(PL，photoluminescence)谱呈现出明显的非对称性，我们推测其由两个子带构成，这两个子带分别起源于不同的氧空位中心（F中心和F+中心）。N2和O2中的退火处理对PAAM样品PL强度有着完全不同的变化趋势，这表明不同气氛下的退火对氧空位的增减有着不同的影响。与腐蚀之前相比，腐蚀后的PAAM样品PL谱线明显蓝移，这表明两种发光中心并非均匀分布在薄膜中，F+中心主要分布在薄膜表层，相较F+中心，F中心的含量会随着深度的增大迅速增加，我们给出了这两种发光中心在PAAM中的分布模型。我们还通过两步阳极氧化的方法在硫酸溶液中制备了PAAM样品并对其发光情况做了研究，我们认为硫酸溶液强的酸性导致了PAAM有低的发光效率。　　2、有别于氧化铝纳米颗粒传统的制备方法，通过充分碾磨实验制得的多孔氧化铝薄膜及随后的超声振动与离心处理，我们获得了平均尺寸约为2.5nm的非晶氧化铝纳米颗粒的胶体溶液。经测试，氧化铝纳米颗粒有着与薄膜类似的发光性质:发射谱宽而强，随着激发能量的增大，PL峰位具有明显蓝移，蓝移幅度较薄膜大;随着静置时间的加长，PL谱强度减小，峰位蓝移，且高能量激发下峰位的移动幅度比低能量激发下要明显。在解释氧化铝纳米颗粒的发光性质时，缺陷理论再次遇到了的困难，而量子限制效应理论则很好地解释了实验结果。我们还对氧化铝纳米颗粒胶体溶液进行了两步离心处理，光学测试的结果辅证了量子限制效应的存在。