紧随着5G技术的蓬勃发展,人们对柔性可穿戴电子的需求也日益增加,在最大限度增加人机交互的同时,提升柔性传感器的性能是可穿戴电子应用中一个巨大的挑战。为实现提升传感器灵敏度的需求,制备具有微结构的柔性衬底是简洁有效的方法之一。目前应用于制备柔性传感器的衬底微结构主要采用激光蚀刻,生物仿生两种方法。激光刻蚀制备方法复杂,成本高昂且不具备大面积制备条件。生物仿生方法制备的微结构是无规则的,难以对不同尺度微结构对传感性能的影响进行量化评估。本论文主要研究高性能柔性压力传感器的微结构设计、工艺制备以及性能研究与应用,提出利用3D激光直写技术制备微结构的方案,简化了微结构制备的工艺流程,并且可以根据微结构的结构参数对压力传感器性能的影响进行量化表征。为基于微结构的柔性压力传感器的设计及制备提供一定的理论和实验基础。论文主要由以下两个部分组成:（1）基于微透镜互锁式微结构的柔性压阻式压力传感器通过有限元（FEA）模拟分析,当微结构传感器受到压力加载后,微结构能有效提升器件的灵敏度,验证了传感层微结构化是提升传感器灵敏度的一个重要的手段。通过3D激光直写工艺制备出具有微透镜阵列结构模板,并将微透镜阵列结构转移至PDMS（聚二甲基硅氧烷）基底上,采用二维材料MXene作为传感层,制备压阻型柔性压力传感器。该传感器显示出21.04 KPa-1（15-30 KPa压力加载范围）的高灵敏度,31/52 ms的快速响应时间和快速恢复时间,加载-释放5000次循环后性能仍然保持稳定。将传感层微结构化后,其灵敏度相较于无结构传感器提升了约100倍。进一步将传感器应用在人体的一些动作行为监测,可对人体肌肉收缩、眼皮眨动、脉搏跳动等行为进行监测,表明其在人体健康监测、语言处理等领域具有潜在的应用前景。（2）基于金字塔阵列微结构的柔性透明电容式压力传感器透明化传感器的应用场景十分广泛,但目前柔性传感器因为性能、材料等因素,难以做到高透明度。本文采用金属网栅型透明电极作为压力传感器的电极,并将激光直写技术制备的金字塔阵列微结构转移至PDMS衬底上,构建柔性透明电容型压力传感器。该传感器显示出0.135 KPa-1的高灵敏度（5-20 KPa压力加载范围）,85%的高透过率。加载-释放1000次循环后性能仍然保持稳定。将传感层微结构化后,其灵敏度相较于无结构的传感器提升了 7倍。