心电图(ECG)对健康检测和医学诊断具有重要意义。目前,最常用于心电图监测的心电电极是带有导电凝胶的Ag/AgCl电极,即湿电极。这层导电凝胶可以使得电极与皮肤之间形成稳定的接触,从而减小电极-皮肤阻抗。但是,导电凝胶也带来了两个问题,一方面导电凝胶随着使用时间的增长会逐渐变干,从而影响心电信号的采集质量;另一方面导电凝胶长期与皮肤接触会刺激皮肤甚至出现过敏现象。为此本文设计制作了两种不使用导电凝胶的柔性干电极。首先,设计制作了聚酰亚胺基底的柔性干电极。该电极由聚酰亚胺-金两层结构组成,选择柔性的聚酰亚胺薄膜作为基底,保证了电极能够自由弯曲;同时将金电极图案设计为岛桥结构,使电极初步具有可延展性。在聚酰亚胺基底上采用光刻工艺实现了金功能层的图形化。对聚酰亚胺基底的柔性干电极心电图监测性能进行了测试,与商品化的湿电极性能相当。而且,该柔性干电极可以重复多次使用,其测试性能没有明显变化。接着,设计制作了三层结构的可延展干电极。该电极由聚氨酯-光敏聚酰亚胺-金三层结构组成,选择具有延展性的聚氨酯薄膜作为基底,采用光敏聚酰亚胺材料作为中间层,置于金电极与聚氨酯薄膜之间,通过三层结构使电极具有良好的可延展性和共形性。为了制作三层结构的可延展干电极,本文提出了牺牲层辅助的一步式转印法。将金电极层沉积在具有铜牺牲层的硅片上,通过标准光刻工艺在金电极层上制备图形化的光敏聚酰亚胺中间层,然后利用图形化的光敏聚酰亚胺层作为刻蚀掩膜来使金电极层图形化,随后去除铜牺牲层,将图形化的金层和光敏聚酰亚胺层一步转移到可延展薄膜上,成功制作了三层结构的可延展干电极。该方法不需要耗时的RIE工艺,且在转印过程中仅发生两次界面能的改变,简化了操作流程,提高了工艺效率。最后,对可延展干电极的性能进行了测试。在力学性能方面,可延展干电极能够承受10%的拉伸应变;在皮肤-电极接触阻抗方面,可延展干电极的接触阻抗性能优于硬质干电极;在心电监测方面,可延展干电极与现有商用湿电极心电信号的相似度高达96%;在长期使用性方面,经过10 min、2 h、24 h和48 h的监测,该电极测试得到的心电信号信噪比(SNR)波动较小;在运动心电图监测方面,测试者在5 km/h跑步时,可延展干电极测得的心电图信号的移动伪差(Motion artifact)较小,且各个特征可以清晰被识别,且证明了本文设计的三层结构可延展干电极,可以长期动态监测人体心电图,可用于心血管疾病的检测和医学诊断。