干涉光刻技术是目前制备纳米图形的重要方法之一,其无需掩膜,且能够产生大面积的图形,优势在于成本低廉、操作简单、快速形成图案。这种功能强大的技术可以制备出大面积的纳米周期性图案结构。通过两束相干光束的干涉反应在光敏介质光刻胶上留下干涉条纹得到图形,在其基础之上再进行相关工艺操作得到几百纳米的金属光栅结构,或是点阵和孔阵的结构。目前,生物传感技术是现代科学的一项前沿技术,利用纳米级别的金属光栅的局域表面等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR)性质制备传感设备,并将其应用在临床医学、医药开发、生命科学等领域将会在健康医疗领域起到革命性的作用。本论文首先利用干涉光刻技术制备不同周期的金属光栅、点阵和孔阵。配置和优化干涉光刻系统,从原理上对其进行剖析,利用负光刻胶进行试验,调试出稳定的参数。再利用正光刻胶进行实验,快速调试参数,制备出从130nm到800nm周期不等的周期性光栅结构,经过两次曝光后,制备出不同尺寸的周期性点阵和孔阵结构。通过使用微加工技术制备微流控芯片,让其与固体芯片结合制备生物传感器。在固体芯片表面构建微型生物分析系统,将生化反应信号转换为光信号或者电信号,通过对信号进行转换、放大,测量出被测物质的浓度,实现对细胞、蛋白质、DNA等生物组分的准确、快速与大信息量的检测。本论文通过对金属纳米结构的传感模式特性进行分析和研究,设计金属光栅等多种具有高传感灵敏度和高稳定性的传感结构,制备出具有体积小、重量轻、成本低、所需样品和试剂少、多组份、高精度、操作简单等优点的生物传感器。制备的600nm周期性光栅结构的生物传感器,测试灵敏度可达649.986nm/RIU,成功检测AFP肝癌标记物的最低浓度为25ng/ml,具有临床应用的前景。