单晶硅作为微机电系统的基础材料,它在干摩擦下的摩擦磨损性能会直接影响到微机电系统的物理机械性能。故本文考虑到影响单品硅摩擦磨损性能的因素,从工况条件与表面处理两个方面,对其摩擦磨损性能、磨痕形貌特征以及磨损机理进行了系统的研究。选择氮化硅/硅、钢/硅以及玛瑙/硅三种摩擦副,在UMT-2微摩擦磨损试验机上对单晶硅材料进行摩擦磨损试验,研究载荷、转速和对偶材料对其摩擦磨损性能的影响,并用金相显微镜、Micro-XAM型三维共聚焦表而形貌仪分析了试样磨痕的形貌与磨损量。结果表明,摩擦系数随着载荷或转速的提高而随之降低；上下试样的磨损量随着载荷或转速的提高而升高。并且在转速和载荷相同时,钢/硅摩擦副具有最大的摩擦系数。同时探究了沟槽型表面纹理对于单晶硅摩擦性能的影响,发现单晶硅表面纹理的存在既可能增摩也可能减摩,间距对于摩擦性能影响较小,而滑动夹角影响较大。在纳米划痕仪上进行低载条件下单晶硅痕试验,分析了压入深度与施加载荷的关系。结果说明,压入深度首先随着载荷增大而线性增长,当载荷为80mN时,压入深度曲线出现拐点,压入深度随着载荷增加而迅速增加。用数学方法分析磨痕轮廓特征参数,从轮廓拟合、高度分布以及截面粗糙度参数三个方面探讨表面轮廓参数与摩擦学特性的关系。结果表明：发现转速和载荷较小时,轮廓高度分布近似呈现高斯分布,转速与载荷增大时,轮廓曲线拟合度变高,轮廓高度分布近似呈现均匀分布,磨损表面三维高度偏差增大,进而导致摩擦系数降低,磨损率增大。通过扫描电镜和能谱仪等对单晶硅磨痕进行表征,结果表明：转速的增加会使磨痕表面变得光滑,这与氧化加剧及氧化层的形成有关。不同载荷条件下磨痕表面形貌十分相似,以粘着磨损和磨粒磨损为主,载荷的增大使磨损程度上更加严重。不同的对偶材料使得单晶硅表面呈现出截然不同的形貌特征,说明对偶件硬度和成分对于磨损机理有很大影响。