面向下一代超高密度信息存储技术，本论文致力于研究一种新型的一维纳机电探针器件，该器件采用微电阻加热写入和压阻敏感读取技术，并利用先进的微纳机械加工工艺将微电阻加热器与压阻敏感器集成于同一微型超薄悬臂梁上。它既不同于使用两个相互独立的悬臂梁结构探针分别进行数据的读和写，也不同于用同一电热针尖进行数据的读和写。在研究了等截面悬臂梁结构纳机电探针之后，本文还研究了在悬臂梁自由端集成了加热电阻的V型和U型悬臂梁维构纳机电探针。 理论上，建立了一套适用于该器件的电热理论模型，采用理论计算与有限元模拟相结合的方法实现器件结构参数的设计和优化，本论文分别设计出等截面悬臂梁结构纳机电探针、V形悬臂梁结构纳机电探针及其U形悬臂梁结构纳机电探针等三种一维阵列器件。 在器件制造的过程中，采用KOH各向异性腐蚀硅尖技术制造出了顶部尺寸在0.5～0.8微米范围内符合要求的硅岛；成功摸索出了硅尖低温氧化削尖的工艺条件，并制造出顶部尺寸在30nm～60nm、高度在2～3微米范围内的硅尖；探索出一套特殊的有关加热电阻的硼热扩散技术，有效防止了器件在工作过程中由于悬臂梁垂直方向上PN结在高温下失去电隔离作用而发生漏电现象。最终开发出在微型悬臂梁上集成了电阻加热器、压阻敏感器和纳米针尖的纳机电探针制造技术。 建立了一套针对该纳机电探针器件的电热特性、敏感特性和存储特性的测试系统。器件稳态电热测试结果与理论计算结果、器件瞬态电热测试结果与有限元模拟结果分别相吻合。测试结果表明：等截面悬臂梁器件在4V脉冲电压下、加热时间为3微秒时，针尖温度达到463K，相应的加热电阻的降温时间常数为6.2微秒，数据写入速度可达到近百KHz；V形悬臂梁器件在5V脉冲电压下、加热时间为3微秒时，针尖温度达到465K，加热电阻的降温时间常数为7.5微秒；U形悬臂梁器件在12.5V脉冲电压下、加热时间延长至15微秒时，针尖温度也只有467K（测试值），相应的加热电阻的降温时间常数却长达90微秒。在2×10¹⁷牛顿预力作用于针尖处时，等截面中国科学院博士论文:硅基集成纳机电探针技术的研究杨单先悬臂梁上压阻敏感器的灵敏度（电阻相对变化）达到了5.4 xl丁，可满足纳米数据坑的读出对压阻灵敏度的要求。我们采用针尖一悬臂梁结构硅基纳机电探针器件并借助于原子力学显微镜在PMMA有机薄膜上成功地实现了数据写入，并研究了不同脉冲电压宽度条件下的数据写入特性，经过热写入条件的优化，最终记录密度达到3 1 .6Gb/i nZ。