通过电感耦合等离子体刻蚀技术和磁控溅射制膜技术制备了具有圆柱状织构和类金刚石DLC涂层的硅片样品,使用原子力显微镜和三维表面轮廓仪表征了样品表面的形貌特征,基于原子力显微镜并采用胶状探针考察了织构和涂层样品表面的黏附行为。结果表明织构化样品表面的黏附作用显著依赖于探针和样品表面之间的接触位置,且在织构间距相同时,织构直径越大,黏附力变化的偏差越大;圆柱状织构和DLC涂层均能减小硅片表面的黏附力,但圆柱状织构的减黏效果显著高于DLC涂层;表面织构和低表面能涂层的组合是减小黏附的推荐方式。

依据JKR理论，从几何仿生角度出发设计并制备了2种具有斜截面的倾斜人工刚毛．理论计算表明：刚毛支杆倾斜20°，斜截面为45°时，刚毛具有较为理想的黏附性能，且具有这种结构的刚毛可便利地调控吸附和脱附．利用微摩擦试验机测试了人工刚毛表面的黏附性能，结果表明：在无滑移的平面接触下，刚毛阵列的黏附力随法向载荷增加而增大，当法向载荷超过一定值后，黏附力增加缓慢并趋于饱和；法向载荷为30mN时，刚毛无滑移卸载所产生黏附强度约为2．4kPa，略高于逆向滑移后卸载所产生的黏附强度2．2kPa，而正向滑移后卸载所产生的最大黏附强度较逆向滑移后卸载有明显增加，达3．1kPa，增加了近41％；短距离的滑移可增加黏附力，但随着滑移距离加大，黏附力随之下降．

介绍了微机电系统（MEMS）中存在的黏附问题，对引起黏附的原因和如何解决黏附问题进行了分析．采用牺牲层腐蚀技术在多晶硅悬臂梁下表面制备类金刚石（DLC）膜，通过扫描电子显微镜（SEM）表征未发生黏附的悬臂梁最长长度．发现村底上有DLC膜时，未发生黏附的悬臂梁最长长度平均约为145μm；而无DLC膜时，平均不到80μm．利用原子力显微镜（AFM）测得DLC膜表面的黏附力在7nN左右，而硅衬底表面的黏附力大约为20nN．实验结果表明DLC膜降低了悬臂梁与衬底之间的毛细引力和固体间黏附力，减轻了多晶硅悬臂梁的黏附．

微观黏滑和黏附失效是微机电系统中的常见现象,该现象主要是由于受包括静电力、范德华力及毛细力等各种表面力所起的主导作用而产生的.采用黏着接触理论和运动分析方法,得到了微观摩擦试验中黏滑出现的无量纲黏滑数,表微观黏滑是接触表面特性、形貌参数、接触载荷及滑动速度等综合作用的结果,进而获得黏滑现象的各种临界参数,提出了黏滑行为控制的表面修饰与形貌设计依据;针对微构件的黏附失效,采用Laplace公式并结合微构件的变形分析,探究了毛细力作用下微构件的变形特征与失稳行为,发现其变形过程中存在着不稳定的临界点,对应黏附行为的发生,进而提出了微构件防黏附的结构设计.