采用皮秒激光浸液诱导等离子体微细加工工艺可在硬脆材料表面制造出高质量高精度的微结构。然而,由于液体介质过热所产生的大量气泡不仅会使激光束散焦,降低加工性能,而且微气泡的冲击还会破坏表面形貌。因此,本文对皮秒激光浸液诱导等离子体微细加工单晶硅过程中不同工艺参数下的气泡静态和动态行为展开了全面的研究,并进一步分析了气泡行为对材料表面特征的影响。本文首先研究了微气泡的一系列机理,包括产生和生长、运动和溃灭,并进一步研究了微气泡行为对加工性能和表面质量的影响机制,分析得出产生的大部分气泡上浮至液面处,少量气泡却粘附在微槽附近,微气泡使激光散焦,降低加工稳定性,进一步导致较差的表面质量,气泡破裂引起的冲击波也不利于形成均匀的微槽轮廓。其次,基于ANSYS FLUENT中的VOF求解器建立了激光诱导等离子体微细加工的流体模型,仿真研究了不同水层深度下的气泡动态行为,仿真结果反映了微气泡上浮、单气泡生长、多气泡融合行为,与实验拍摄到的气泡演变图像进行对比分析后,进一步验证了模型的可靠性。然后,本文搭建了皮秒激光诱导等离子体微细加工-微气泡观测平台,采用单因素实验方法研究激光频率、脉冲能量、液层深度、液体介质种类对气泡静态行为（附着气泡数量、最大附着气泡尺寸）和动态行为（上浮运动轨迹）以及微槽宽度和热影响区的影响,并进一步地分析了气泡行为对加工缺陷、表面硬度、深度轮廓及元素沉积的影响。实验结果表明,气泡破裂产生的剧烈冲击波软化了单晶硅表面,材料表面受气泡冲击后其弹性模量和表面硬度会降低,采用较低的激光频率、较低的脉冲能量、较低的液层深度更有利于降低微气泡的不利影响,进而加工出表面缺陷更少、宽度更一致的微槽,与去离子水和5.6 mol/L磷酸溶液相比,在无水乙醇中加工的单晶硅表面几乎没有微气泡残留,可获得更洁净、深度更均匀的微槽。本研究有助于更好地了解皮秒激光浸液诱导等离子体微细加工单晶硅过程中微气泡的行为和影响。