生物MEMS(Bio-MEMS)是将MEMS技术应用在生物、医学领域,研究适合于生物领域的微器件和微制造系统。医学界尽管对视网膜性疾病机理的研究取得了较大的进展,但仍然没有一种有效的治疗途径,基于MEMS技术的人造视网膜系统是Bio-MEMS的一个典型应用,利用人造视网膜,以电刺激方式恢复病人的部分视觉功能,成为一种极有前景的治疗方法。它综合视光学、眼神经外科、新材料技术和微加工技术等相关成就,制作可植入人眼的一块薄膜状芯片,来取代发生病变的失去功能的视网膜组织;它可以像集成电路用微电子工艺技术进行大规模生产,这样可以大大降低器件的成本,提高器件的稳定性与可靠性。本文的研究内容如下:首先,对视网膜芯片的核心光电转换结构的原理进行了深入研究,建立了它的物理模型,并通过仿真优化其设计参数,从而提高视网膜芯片光电转换效率;其次,在视网膜芯片设计方面,对国内外常见两种人造视网膜植入系统原理进行了深入的研究,给出了整体的系统设计。通过有限元分析比较,对人造视网膜系统芯片结构进行了优化设计;通过材料的生物相容性试验,对芯片的制造及封装材料进行了选择;通过关键工艺试验,设计出了视网膜芯片的制作工艺流程;论文最后是人造视网膜系统图像处理的研究,并对视网膜成像机制进行了相关探讨,在此基础上建立了控制电路原理模型,提出了一种利于提高视网膜芯片刺激效果的图象处理算法。本文旨在研究基于MEMS技术的人造视网膜系统,为Bio-MEMS系统的实用化提供一点新思路,推动现代医疗技术向前发展。