本文对基于MEMS技术的硅纳米线的机械特性和制造方法进行了研究。通过建立硅纳米线模型和分子动力学方法模拟硅纳米线的机械弹性模量,研究和分析了硅纳米线的尺寸、温度以及表面状态对机械弹性模量的影响,得到了尺度效应、温度效应和表面结构影响的初步结果。对于纳米线的制造工艺,提出了一种基于MEMS技术的制作硅纳米线的方法,通过有效地观测和控制腐蚀的进程成功地实现了单晶硅纳米线的制备,并对样品进行了显微电子学表征。 本论文的主要工作和特色可概括如下: 1.建立了分子动力学模拟硅纳米线的模型与方法,包括势函数的选取、元胞的建立、硅纳米线的成形排列、表面再构的原子实现和机械模量的计算方法等。 2.通过分子动力学方法研究了硅纳米线的机械特性与其尺寸、温度以及表面状态之间的关系,对硅线和硅结构在纳米尺度的新特性有了初步的认识。 3.设计了一种简单的利用硅的各向异性腐蚀制造硅纳米线的工艺流程,该方法避免了传统纳米制造技术中采用的电子束直写等高精度光刻工艺,整个工艺简单,便于批量生产。 4.采用特别设计的与[100]晶向偏差一定角度的图形,通过观察该图形的腐蚀情况对硅的各向异性腐蚀工艺的时间进行控制,提高了工艺的可控制性,具有较好的重复性。 本文对硅纳米线机械特性的模拟分析结果,有望应用于NEMS谐振器的设计中,使得在设计初期可以更好的分析器件的特性;而本文提出的基于MEMS技术的硅纳米线制造方法,可以拓展到纳米电子器件、纳米光器件、纳米传感器等的加工与制造领域。