金属纳米线因其具有独特的光学、电学和磁学特性,目前被广泛应用于传感器领域,在其他领域也有较大的应用空间。基于原子力显微镜(AFM)探针的纳米机械刻划是加工微纳米结构的一种重要方法,虽然可以制备出位置可控的纳米线,但是针尖在刻划过程中磨损严重,制备的纳米线尺寸不能精确控制,而且由于纳米线尺寸较小,后续制备传感器过程比较繁琐。学者对制备纳米线电极的质量和其电学性能的影响因素研究较少。因此,本课题主要研究基于纳米机械刻划与光刻技术有效制备纳米线电极的方法,并且对其电学性能进行分析,主要从以下三个方面进行具体的研究和分析。首先,对AFM探针在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)上的刻划过程进行理论建模。综合考虑探针针尖的几何形状、加工过程中PMMA材料对探针的流动应力和粘性摩擦力、聚合物薄膜的厚度、材料堆积以及基底对薄膜的影响,根据力平衡条件得到一定针尖半径的探针刚好划透特定厚度的PMMA薄膜所需施加的载荷,并且通过实验对理论模型进行验证。其次,在刻划理论模型指导下进行纳米线电极的制备,详细介绍了纳米线电极的制备流程和影响因素。其中纳米线制备采用AFM探针纳米机械刻划和liftoff结合的方法,外围电路利用光刻技术结合lift-off制备,而且探究了电子束蒸发镀膜工艺中蒸发源与镀件之间的距离、电子束束流和镀膜时间对纳米线电极的质量影响。最后,利用数字源表和探针台对纳米线电极的电学性能进行测量,分别对Au和Ti两种材质的外围电路和纳米线进行电阻率测量,其中纳米线主要研究长宽高对其电学性能的影响,并与体电阻率进行分析比较。还探究了纳米线上的纳结构和表面硫醇吸附对其电学性能的影响。最后制备出单根和基于阵列的Au纳米线电极传感器件。