单晶硅因其优异的物理和化学特性被广泛用作微机电系统（MEMS）、集成电路（IC）和光电子元器件的结构功能材料。本文借助原子力显微镜（AFM）首先研究了不同温度对疏水单晶硅表面微观摩擦化学材料去除的影响规律,发现温度升高会同时改变界面吸附水膜体积和摩擦化学反应速率,进而影响微观磨损。在此基础上,通过控制环境相对湿度解析了温度单一因素对疏水硅表面摩擦化学材料去除的影响机理,证实了单晶硅摩擦化学磨损随温度升高仍然遵守反应动力学模型。最后,通过扫描电子显微镜和X射线能谱仪对磨痕和磨屑进行形貌和化学成分表征,探明了宏观尺度下温度对单晶硅磨损的影响规律,并结合微观实验机理为微机电系统的磨损和失效提供理论支持。本论文的主要结论如下:（1）探明了大气环境下温度对单晶硅摩擦化学去除的影响规律在潮湿大气环境下,使用二氧化硅探针对疏水硅样品进行微观磨损实验,结果表明磨损深度和体积随着温度的增加而减少,说明大气环境下温度的增加对单晶硅的摩擦化学去除存在抑制作用。同时,界面摩擦力和粘着力也随温度的增大而减小。温度对单晶硅纯机械去除的影响较小。在此基础上进一步对比了温度对不同晶面单晶硅表面磨损行为的差异,结果表明,在较低的温度下,影响不同晶面磨损量的主要因素是材料的原子结构,即原子面密度和层间距;随着环境温度的不断增大,由于表面氧化而导致不同晶面间的磨损量差异逐渐减小。（2）揭示了大气环境下温度对单晶硅材料去除的影响机制基于不同环境温度下单晶硅表面微观磨损实验结果,分析得出温度对单晶硅磨损的抑制作用主要来源于界面吸附水减少削弱了摩擦化学反应。研究结果表明,对磨副界面液桥体积与基底表面微观材料去除速率呈正比关系,即液桥体积越大,磨损速率越高。而温度升高导致环境相对湿度的急剧减少降低了单晶硅与二氧化硅探针之间的液桥体积,进而抑制单晶硅材料的微观摩擦化学去除。（3）通过控制环境相对湿度解析了温度对单晶硅摩擦化学磨损的影响机制研究结果表明,在相对湿度不变的情况下,单晶硅的磨损深度和体积随着温度的增加而增加,磨损过程中的摩擦力也随着温度的升高而增大。但是粘着力随温度的增加略微减少,归因于温度的升高导致半月板边界点与球心的连线与垂直方向夹角的减小。根据化学反应动力学模型,温度升高促进滑动界面摩擦化学反应,且摩擦化学磨损速率与温度之间的关系满足阿伦尼乌斯公式。（4）揭示了宏观尺度下温度对单晶硅材料去除的影响规律使用摩擦磨损实验机研究了宏观尺度下环境温度对材料去除的影响,结果表明,温度对机械去除的影响有限,而对摩擦化学去除过程影响显著。宏观尺度下,温度对单晶硅的材料去除的影响主要归因于温度升高导致相对湿度的降低,使得接触界面间参与摩擦化学反应的液桥体积降低从而抑制了磨损行为。当相对湿度恒定时,单晶硅的材料磨损随着温度的增加而加剧。宏观条件下实验结果与微观一致,使用扫描电子显微镜对磨屑形貌进行观察发现,纯机械去除产生的磨屑以棒状结构为主,而摩擦化学去除产生的磨屑形貌以“雪花”状结构为主。经过对不同温度下磨屑成分进行能谱分析发现随着温度的增加,磨屑中氧元素含量也随之增加。说明相对湿度不变的情况下,温度的增加促进了界面摩擦化学反应。