静电场辅助的压印光刻是一种新型的微加工技术,与传统的压印方法相比,工艺过程简单且成本较低,因此在微机电系统、传感器、微电子器件、光学材料等众多领域有着巨大的应用潜力。本文对静电场辅助压印技术的理论机理进行研究,并进行了实验验证,结果表明微结构可以被一步制备,这一研究成果将为压印光刻技术拓展应用。首先,理论研究了聚合物薄膜受到静电场作用的演变机制,包括薄膜稳定性分析、流体表面动力学分析、特征波长等。通过COMSOLT M Multiphysics软件,建立了多物理场瞬态分析模型,详细研究了微结构的静电诱导过程和微压印的过程,并对其机理进行了分析。研究了不同实验参数对微结构成形的影响,研究结构表明:适当的减小上下极板间距和微结构的周期有利于微结构的成形,同时,增加模板的凸起高度、初始聚合物薄膜厚度和电压也有利于制备微结构。此外提出了一种新型的复制模板,并在微结构复制方面,与传统的全导电模板进行了对比研究。其次,对环境参数的影响进行了实验研究,包括极板间距、初始薄膜厚度、工作电压及温度、实验时间及模板的分离等。同时对图案化导电压印模板的制备过程进行了研究,包括基片预处理、光刻、电镀等微加工工艺过程,详细分析了每个工艺过程的技术难点及适用的实验参数,并制备了多种导电模板,包括不同参数的栅线结构模板和微透镜阵列模板。再次,设计了振幅型薄膜光子筛,并制作了固定机械结构。通过镀膜、光刻、刻蚀等微加工工艺完成光子筛的制作,并进行了衍射效率和成像性能的检测。实验结果表明:光子筛在波长632.8nm下的衍射效率为4.916%,占到了理论值的73.9%。采用星点检测,得到了口径为176.7μm的艾里斑,非常接近理论值,误差仅为4.04%。对于分辨率板检测,测得薄膜光子筛的实际最高分辨频率为12.2lp/mm,接近理论的极限空间频率14.4 lp/mm,实验结果与理论分析基本相符。采用PI薄膜制作的光子筛与其它刚性材料基底制成的光子筛相比,更加轻量化,同时具有较好的成像性能,可以满足空间望远镜主镜的应用要求。最后,进行了图案化复制实验。对静电场辅助压印光刻技术制备光栅微结构进行了理论分析,成功建立了二维瞬态仿真模型,并对栅线结构的演化过程进行了仿真模拟。根据仿真的结果选取合适的实验参数,成功制备了栅线结构。此外还对不同参数的微透镜阵列结构和微通道结构导电模板进行了复制实验。实验结果表明,采用静电场辅助的压印技术,可以实现微结构的一步制备。因此课题研究的新型光刻技术是有效且实用的,为微压印的光刻技术拓展了应用。