纳米科技自20世纪80年代末开始迅速发展以来，在信息、材料、生物、微电子、微制造和国家安全等方面显示出越来越重要的应用前景，已成为世界关注的重要科技前沿之一。纳米结构的制备是纳米科技发展的基础。研究成本低廉、使用方便的可控自组装制造技术对于构筑以分子为结构单元的纳米结构或器件具有重要意义。本文以机械-化学方法为主要手段，对单晶硅(100)表面制造形状、位置和功能可控的芳香烃自组装微纳结构进行了系统研究。　　首先，分析了基于机械-化学方法在单晶硅(100)表面进行芳香烃重氮盐可控自组装微纳结构的反应机理，采用量子化学模拟计算为人们从原子水平上了解微纳结构的组装过程提供了一个平台。模拟计算的结果揭示了芳香烃重氮盐在单晶硅基底上可控自组装微纳结构的形成机理，给出了单个分子在基底表面的空间分布情况，为实验提供理论基础。　　在理论分析和模拟计算的基础上建立了一套在溶液中进行机械-化学微加工的系统，它是实现在硅表面进行可控自组装实验的手段。该系统包括三维微动工作台、手动工作台、微测力仪系统、CCD光学放大系统和金刚石刀具夹紧机构等。分析了刀尖几何形状、刻划力、刀具前角和切削刃钝圆半径对微结构加工形貌和质量的影响，总结出以加工质量为主的最优加工参数，为自组装单层结构(SAMs)的后续应用及其摩擦性能和粘附性能检测奠定基础。　　基于本文建立的微加工系统制备了自组装微纳结构，并利用原子力显微镜、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、红外光谱和飞行时间二次离子质谱等一系列先进的分析仪器对结构的微观形貌、组成元素和构型进行了详细分析，研究结果显示芳香烃重氮盐微纳结构是通过Si-C共价键连接到经过刻划的硅表面，这从实验角度验证了可控自组装微纳结构的形成机理。　　为了对自组装微纳结构进行微观的摩擦性能和粘附性能的检测，基于AFM建立一套控制系统及软件，在考虑外界湿度、扫描速度等因素的前提下,用AFM对比研究了组装前后硅表面的粘附、摩擦性能，从一个侧面证明了机械-化学方法可以实现硅表面的功能化和图形化一步完成，同时从微观角度为硅表面的功能性微纳结构在MEMS/NEMS中的应用提供依据。　　本文最后通过制备带有不同末端基团的微纳米结构，研究了基于机械-化学方法的硅表面可控自组装制造技术的实际应用。利用该技术在硅表面制备了抗腐蚀的掩膜，进而制造出特定的三维结构；实现了硅表面单链DNA的固定和单臂碳纳米管的连接。基于机械-化学方法的硅表面微纳结构制造技术实现和拓展了硅表面的功能化，对推进化学、生物电子器件的发展都将会有极其重要的意义。