纳米尺度放电因其在纳米加工、微纳机电系统设计及纳米材料表面分析等领域广阔的应用前景而逐渐发展成为一个重要的研究方向。尤其是在设计制造各种基于纳米尺度放电现象进行纳米加工或纳米成型的系统方面，已受到国内外学术界的广泛关注。气体放电过程是一个多因素影响的复杂随机过程，而对于纳米尺度放电现象，经典的气体放电理论可能不再适用，纳米尺度放电起始的机理涉及到更深层次的量子理论，放电过程也会出现一些不同于大尺度气体放电的特殊现象。另外，目前用于纳米尺度放电研究的实验平台并不成熟，这也导致对纳米尺度放电现象的研究更加困难。　　 在纳米科技等前沿问题的研究中，实验的研究方法往往存在尺度和精度的问题，而计算机仿真工具有效地突破了这些限制条件。因此，本文建立了基于扫描探针的纳米尺度放电模型并进行有限元仿真计算，对扫描探针放电时纳米尺度放电间隙内电场分布规律进行系统的研究。初步探索了大气环境中扫描探针放电现象随探针形态、激励电压以及放电间隙等参数变化的规律。　　 本文主要研究工作及结果如下:　　 1.讨论了扫描探针外形参数对纳米尺度放电间隙内电场分布的影响。研究发现扫描探针尖端面积大会显著拓宽放电在样品基板上的有效作用半径。四面体锥形和双曲面锥形扫描探针在样品基板上的有效作用半径基本相同，但双曲面锥形探针在具有良好放电性能的同时还具有仿真计算效率高及准确度高的优势。当激励电压在50 V左右，其它参数保持不变时，改变扫描探针的高宽比对纳米尺度放电间隙内电场分布的影响不明显，仅离扫描探针尖端15nm以内的区域电场变化比较显著。　　 2.研究了激励电压大小对扫描探针放电在样品基板表面有效作用半径的影响。随着激励电压上升，扫描探针放电在样品基板表面的有效作用半径呈线性规律变化，但在激励电压相对较小时偏离线性变化趋势。　　 3.分析了放电间隙大小对纳米尺度放电在样品基板表面有效作用半径的影响。随着放电间隙的增大，扫描探针放电在样品基板上的有效作用半径呈非线性变化规律。　　 4.研究还发现，当其它控制参数保持不变时，在不同高宽比的扫描探针上施加相对较低、适中及相对较高的激励电压后，扫描探针放电在样品基板上的有效作用半径会呈现三种不同的变化规律:①当激励电压较低(＜50 V)时，扫描探针放电在样品基板上的有效作用半径随着探针高宽比的增加而逐渐减小;②当激励电压适中(～50 V)时，扫描探针放电在样品基板上的有效作用半径基本不随探针高宽比的变化而改变，保持在125 nm的水平;③当激励电压较高(＞50 V)时，扫描探针放电在样品基板上的有效作用半径随着探针高宽比的增加而逐渐增大。　　 5.最后，本文将仿真计算结果与其它研究组进行扫描探针纳米尺度放电实验的结果进行对比，对仿真计算结果的可靠性进行验证。例如，当放电间隙为5nm，激励电压约为20 V时，通过仿真计算得知扫描探针放电在样品基板上有效作用半径约为78 nm，与X.N.Xie研究组的实验结果(～75 nm)相吻合。　　 本文利用仿真计算方法，系统地研究了基于扫描探针的纳米尺度放电模型的相关规律，为进一步深入研究纳米尺度放电现象的机理奠定了基础。