以微米结构为骨架，以纳米结构表现核心功能的新型器件是MEMS/NEMS技术的一个重要发展方向，而纳米结构加工技术的研究与开发是实现这类新器件的重要基础，也有助于实现MEMS/NEMS器件的灵活性和多样性。本论文基于常规微加工工艺提出并开发了三类纳米结构的新型加工方法，可分别用于加工密排纳米线结构、柱状纳米壳结构和多样化纳米森林结构。　　 密排纳米线结构的加工采用了纳米台阶支撑侧墙工艺，即将纳米台阶用作侧墙工艺的支撑结构，结合纳米掩模在不同材料层上的转移技术，来获得密排纳米线结构。这其中，纳米台阶结构的加工又是基于氧等离子体干法去胶致光刻胶尺寸随时间线性缩小的规律，采用交替进行干法去胶和衬底各向异性刻蚀的办法来实现。柱状纳米壳结构的制备采用了衍射曝光光刻技术。通过在掩模版和光刻胶层之间引入一定的距离，从而在常规光学光刻系统中显现光学衍射效应，继而改变光强在光刻胶层中的分布，得到中间镂空的光刻胶图形，最后再结合各向异性刻蚀工艺，得到柱状纳米壳结构。多样化纳米森林结构的新型加工方法是基于氧等离子体干法去胶引入纳米材料的实验现象。利用纳米材料自身形貌和尺寸的可调控性实现纳米纤维森林结构的制备；将纳米材料用作衬底材料各向异性刻蚀的掩模，实现纳米柱森林结构，且该纳米柱森林结构的尺寸可采用侧墙工艺调控。　　 我们对所加工的多样化纳米森林结构的多方面性质进行了研究和表征，包括纳米柱森林结构的表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering，简写为SERS)效应、超疏水性质、大表面积性质、场发射效应，以及纳米纤维森林结构的亲水性质等。这其中，我们重点研究了纳米柱森林结构的SERS效应。为了研究与表征SERS效应，我们制备了基于纳米柱森林结构的开放式SERS活性基底。基于金属的色散特性，我们计算了在特定能量入射光作用下金属的特征光学参数，并结合3D-FDTD的商用软件xFDTD对金属覆盖纳米柱森林结构的电磁场增强效应进行仿真与计算，以定性地判断该结构具有SERS的效应。与此同时，我们以特定浓度的R6G溶液为探针试剂对所制备的基于纳米柱森林结构的开放式SERS活性基底的SERS效应进行了实验检测，其结果表明，该活性基底的自标定拉曼散射光谱增强因子达5.2×105。　　 本文制备的基于纳米柱森林结构的开放式SERS活性基底具有加工工艺简单、检测灵敏度高、可自标定增强因子等特点；但是该活性基底也具有所有开放式活性基底都存在的不足--被测试剂分子在表面的分布不均匀，导致检测结果的一致性较差。为了解决这个问题，本论文提出并开发了一种微流控SERS检测器件，该器件由微流道结构层和基于纳米柱森林结构的SERS活性基底键合得到，可以利用被测试剂在微流道中的流动实现被测试剂分子在活性基底上的均匀分布，继而提高检测的一致性。与开放式活性基底相比，该器件还具有样品准备时间短、背景噪声小、可在片实时检测(检测效率高)等特点。基于这些优点，本论文实现了该SERS微检测器件对不同微量试剂在片混合的实时在线监测，同时预测该器件可用于不同微量试剂在片反应的实时在线监测。