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纳米尺寸结构材料的生长和加工可显著改善材料在光、电、磁等方面的性能而越来越受到人们的重视。常用的制备纳米结构材料的方法有自组织生长、电子束光刻、纳米压印等。但是，这些方法对工艺和设备要求太高，且产率低，不适合实际应用中的大规模生产。模板合成纳米结构单元和纳米结构阵列体系是一种简单而普适的合成工艺，而多孔阳极氧化铝具有耐高温、成本低、空洞分布均匀有序且大小可控等优点，是制备高度有序纳米材料的理想模板。
利用铝阳极氧化多孔膜做模板能合成各种纳米量级尺寸，高密度，高有序度的纳米阵列体系，如纳米孔，纳米柱，纳米点阵列等。由于铝价格便宜，铝阳极氧化膜制备工艺简单，易操作，利用铝阳极氧化多孔膜合成纳米材料有着诱人的前景。本文主要研究了超薄阳极氧化铝模板的制备，以及模板的转移的方法。
设计并定制了一套用于制备阳极氧化铝模板的设备。其中“H”型电解池可以十分方便用于完成制备10-30um厚的模板，包括铝片的抛光、阳极氧化、去铝和通孔均可方便的在电解池中进行；同时，在“H”型电解池中可以进行超薄阳极氧化铝模板和硅衬底上铝的阳极氧化过程。
通过一次阳极氧化的方法制备出了大面积、有序的阳极氧化铝模板。采用混酸(草酸和硫酸)、硫酸、草酸溶液为电解液，分别加12V、25V、40V直流电，阳极氧化2小时便得到了大面积、有序的阳极氧化铝模板，孔径分别为15nm，30nm,50nm，模板厚度在20um左右。其中，孔径为50nm的多孔阳极氧化铝模板有序度和均一性最好，孔洞成完美的六角分布，孔中心间距为100nm。
通过二次阳极氧化的方法制备出厚度为500-1000nm的超薄阳极氧化铝膜板。采用草酸为电解液，加40V直流电，第一次阳极氧化时间为2个小时，之后用磷酸和铬酸的混合溶液溶解第一次阳极氧化形成的氧化铝膜，在相同的条件下进行第二次阳极氧化，第二次阳极氧化时间为3-5分钟，即可得到孔大小均匀，分布有序的多孔阳极氧化铝膜，孔径为50nm，孔间距为100nm。将多孔阳极氧化铝膜从铝基体上剥离开后，反向贴在硅衬底材料上，用磷酸溶液通孔，使衬底材料上多孔阳极氧化铝模板小孔双向贯通。
提出一种高效的超薄氧化铝模板转移的方法，可以大大提高超薄氧化铝模板的向半导体基片材料上转移的成功率。用ICP刻蚀的方法将小孔阵列图形转移到硅衬底材料上，得到了硅纳米孔阵列，硅衬底材料上小孔排列与多孔阳极氧化铝模板上小孔排列相同。
在n型硅衬底上电子束蒸镀一层约700nm厚的高纯铝，然后直接进行阳极氧化。以草酸为电解液，通40V直流电，大约5分钟后阳极氧化电流下降到0mA，说明铝膜已经完全被阳极氧完全。将样品浸泡在稀磷酸中去除阻挡层和通孔，约30分钟后，可以得到有序的多孔阳极氧化铝模板，孔径为70nm左右，孔中心间距为100nm左右。