半导体纳米线器件因其独特的物理特性，获得广泛关注。特别是硅纳米线，由于其在工艺兼容性方面的天然优势，已逐渐成为研究的热点。然而，在实际硅纳米线制造过程中，“自上而下”方法设备昂贵、步骤复杂，而“自下而上”方法则存在定位困难、不便集成等缺点。本论文的主要工作，是通过分析并改良传统微米加工技术中的关键工艺，验证其在硅纳米线制造中的可行性，提出两种稳定的纳米线制备方法，具有步骤简单、与CMOS工艺高度兼容、成本低、产率高、且线宽尺寸可控等优点，为大规模的器件制备打下扎实的基础。　　 首先，对基于氮化硅侧面保护的纳米线制备方法进行工艺改良，主要应用纳米厚度的牺牲层腐蚀、TMAH在位细化和纳米结构自限制氧化等技术，实现工艺的精确可控。同时，基于TMAH在位细化，以及局部氧化过程中的“鸟嘴”效应，进一步实现一种新颖、稳定的基于氧化硅侧面保护的纳米线制备方法，在SOI材料上成功获得了径宽仅为20-30nm的硅纳米线原型器件。该方法便于制备并联硅纳米线结构，在应用上，能进一步提升器件的电流驱动能力。　　 对上述硅纳米线的电学测量表明:在埋层氧化硅未释放的情况下，其电学性能非常稳定，呈现出明显的场效应特性，并具有良好开关特性，适合制作各种传感器件。优化其器件灵敏度的主要方式，在于减小硅纳米线径宽、及其沟道掺杂浓度。然而我们指出，轻掺杂器件的性能，很大程度上受到界面缺陷、以及载流子分布的影响，因此在实际应用中，器件参数设计仍需要综合考虑。　　 以此为基础，我们尝试将硅纳米线器件应用于生化传感领域。采用硅基表面生物修饰技术，构建了完整的生物分子测试模块。其检测原理是，特异吸附的带电分子改变纳米线内部电势，从而达到信号调制的目的。经过实验验证，对目标检测物(HBsAg)成功实现了特异性检测。对于检测过程中的影响因素，本文也作了详细阐述，包括生化敏感膜优化、检测配置优化、以及溶液环境优化等。