自20世纪90年代首次被提出,纳米压印就在纳米加工领域中以其分辨率高、产量高、成本低等特点受到了世界范围内的广泛关注。纳米压印技术目前已经广泛应用于制造各种微纳器件,包括生物检测芯片、波导起偏器、高密度磁存储器、柔性显示器和药物控制释放系统等。纳米压印主要分为热纳米压印和紫外光固化纳米压印两种方式。目前热压的加热方式主要包括气流加热、红外辐射加热、超声加热和电阻加热。其中,热气加热需要复杂的设备,并且在加热压印材料方面不是很有效。超声波加热的受热面积较小,在制备大面积样品时受到限制。红外辐射加热只能用于预热,一旦压印设备关闭红外加热就会失效。电阻加热可以克服这些限制,但它通常会加热整个压印工具以及压印材料,浪费了大量能量,这也导致加热和冷却速度缓慢。因此,传统的加热方式通常加热效率较低。为此,我们设计并制造了一种通过电磁感应原理进行加热的热压印装置系统,可以实现快速高效热压,不同于传统的电阻式加热方式,该装置是通过线圈中的交变电流产生高频交变磁场,磁场中的铁磁性模板形成涡流并出现磁滞损耗实现快速加热升温;同时由于本论文中所研制的镍模板的热容量很小,一旦切断交变电磁场,系统就会快速降温,从而可以实现高效纳米压印。本论文以热压印PMMA纳米孔阵为例,测试了该装置的加热效率和冷却效率,其中加热速率约为180℃/min,冷却速率约为27℃/min发现可以将一次压印循环的时间,从几十分钟降至5分钟以内;同时我们通过对压印样品的大面积均匀性测试,表明该装置在进行高效压印过程中,大面积样品的边缘区域和中心区域的温差小于5%,基本可以实现同步快速升温和降温,这样可以满足并有利于制备大面积均匀的纳米结构;我们还研究了不同压印温度和压力分别对于热压PMMA纳米孔深度的影响,并摸索出最适宜的压印工艺参数。另外,通过与电磁感应式加热装置相匹配的镍模板的制备工艺流程,利用复合模板所翻制出的镍模板,在应用于纳米压印过程中,具有机械强度高、韧性好、使用寿命长等优势。上述研究结果表明,本论文设计研制的电磁感应加热式纳米压印装置,可以实现纳米结构的快速高效转移复制,有望成为微纳米结构器件大规模生产的有效手段。另一方面,在工业生产、医疗卫生和国防军事等领域,人们对于具有抗菌性、自清洁和优良润湿性固体表面的需求日益增长,为此研究者们也开始越来越关注超疏水-超疏油固体表面的制备。而获得具有超疏水-超疏油这种双疏性能的关键在于降低表面自由能和在固体表面制备出合适的微纳结构。本论文结合纳米压印、气相防粘和图案转移等技术方法,在康宁(Corning)GG3玻璃表面制备出了具有优良双疏性能的微纳结构(其中如悬垂结构),同时利用1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷,在样品微纳结构表面生长了一层低表面能防粘层。在应用高密度等离子刻蚀工艺进行表面纳米图案制备过程中,研究了刻蚀时间、刻蚀的射频功率和偏压功率等因素对样品刻蚀结果的影响关系,通过调整相关刻蚀参数,制备出不同深宽比的纳米孔阵结构;同时发现随着该结构深宽比增加,玻璃表面的疏水性能和疏油性能都得到了相应提升。根据实验研究结果,我们发现在深宽比各异的孔阵顶部,通过制备悬垂结构的方法,均可以带来疏水性能和疏油性能的更进一步的提升,其中水接触角平均提升了 30.4°,油接触角平均提升了 21.6°。此外,通过在GG3玻璃表面生长二氧化硅层,并结合紫外压印和干法刻蚀等技术方法,我们在该二氧化硅层中制备出了纳米尺度的悬垂结构;并发现制备出的样品已经达到了超疏水-高疏油的优良效果。