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三维微纳结构因其在光电子、通讯以及传感器等领域的诸多优异性能,受到了越来越多的关注。目前,三维微纳结构的加工方法包括聚焦离子束/电子束诱导的化学气相沉积、电子束/光学灰度加工、三维直写技术等多种途径。其中,FIB加工技术由于载能离子束具有高精度、高分辨率以及多维度可调控的优势,已成为构筑三维微纳结构的首要制备方法。本文以FIB技术为基本加工手段,采用FIB的面/线扫描模式以及FIB辅助沉积技术制备了包括金属卷曲薄膜、对称悬臂梁、纳米微窗、纳米通道等微纳结构,实现了三维微纳卷曲结构的精确控制,获得了红外波段的三维滤波结构,原位构筑了封闭的纳米通道,具体研究内容如下:首先,以平面二维悬空金属薄膜为基础,利用FIB辐照面扫描技术,提出了一种新型的三维微纳卷曲结构制备方法。详细研究了密封形管状结构,多层管状结构以及折叠型管状结构的加工手段,考察了纳米结构的长宽尺寸等对微纳卷曲结构曲率半径的影响,深入研究了三维微纳卷曲结构的形成机制。其次,采用FIB线扫描模式诱导形变,研究了离子束刻蚀深度对折叠结构成型的影响,并采用多次刻蚀工艺实现了正反两次折叠三维微纳结构的制备。结合表面等离激元的激发原理,运用FDTD仿真,对三维微窗超材料结构进行了模拟,并详细研究了该结构中电磁响应与折叠角度之间的关系。三维微窗结构在中红外波段具有很好的响应,当折叠角度为小角度时,该结构可以实现高阶衍射模的响应;而在大角度的条件下,该三维结构可实现频率可调的滤波器特性。我们对该结构的不同的电磁响应分别进行了计算及标定,且通过实验手段验证了该结构的可行性。最后,本论文提出了一种基于FIB-CVD技术的原位纳米通道制备方法。以金属纳米线为牺牲模板,实现了包括Ag,Au,Ni等多材料体系通道的制备,以及简单纳米单通道、网状纳米通道等不同形貌的纳米通道结构的制备。详细研究了纳米通道的形成机制,分别讨论了包括离子束/电子束沉积、热退火等不同工艺技术以及W/Pt两种不同沉积薄膜材料对纳米通道形成的影响。