浸润性是固体表面的重要性质，主要由表面粗糙度和表面自由能两个因素决定。改变固体表面的化学组成或者调节其表面粗糙度都可实现对其表面浸润性的调控。近年来，随着固体表面浸润理论和表面制备工艺的不断发展，固体表面的超浸润特性已成为人们的研究热点，在生物仿生、医学、物理化学、工业生产等多领域具有广泛的应用价值。然而，人们对于超浸润表面的微观机制仍然没有一个清晰确切的认识，特别是在三相接触线区域存在众多争议。另一方面，制备超浸润表面的技术大多工艺繁琐、成本高昂。针对这些问题，本文在金刚石和硅基底上制备了多种表面微纳米结构，研究了其浸润机制与光学性质。　　首先，发展了一种制备超浸润金刚石表面的方法，通过改变金刚石表面微纳结构实现了对其浸润性的调控。利用双偏压多灯丝化学气相沉积系统，通过调节不同的栅极电压及电流等参数，制备出具有超疏水性的金刚石蘑菇状表面和超亲水性的金刚石纳米锥表面。分析认为:边缘钉扎效应导致了蘑菇状表面超疏水，半毛细现象导致了纳米锥表面超亲水。同时，我们还对具有不同纳米锥密度的金刚石表面的水滴铺展过程进行分析比较，揭示了水滴的铺展机制。　　其次，系统讨论了三种不同超浸润表面的微观机制，在三相接触线区域提出了一个新的唯象物理模型，解决了存在的争议问题。利用环境扫描电镜实时观测三种超浸润表面的水滴凝结与蒸发过程，发现在超疏水高黏性表面，液滴呈球形生长，生长过程中液滴底部在三相接触线处的钉扎强;在超疏水低黏性表面，液滴呈薄片状生长，生长过程中液滴底部三相接触线不断向周围推进;在超亲水表面，液体呈连续薄膜生长，生长过程中液膜连续均匀地分布在整个结构表面。这些实验结果揭示了超浸润现象的成因:即黏附点的高密度离散、低密度离散以及连续面分布导致了超疏水高黏性、超疏水低黏性以及超亲水表面的形成，因而一定的表面粗糙度是形成超浸润表面的必要条件。　　再次，研究了常温和高温下水滴在超浸润表面的碰撞动力学行为。常温下，花状石墨烯结构的强黏附性会使液滴在表面上的铺展过程始终受到黏滞阻力的作用，从而延长液滴与表面的接触时间;通过调节基底微纳米结构的密度可以改变与液滴直接接触的花状石墨烯面积，从而实现对接触时间的调控。高温下，花状石墨烯结构改变了产生莱顿弗罗斯特现象的临界温度，可以延长不同温度条件下液滴的存在时间。这对于调节物质表面的保湿性，提高传热冷却效率非常重要。　　最后，制备出叉指纳米光栅及倒金字塔微腔结构，并研究了其光学特性。利用叉指纳米光栅，测量了外场调控下的表面增强拉曼散射特性，实现了表面增强拉曼散射的调控。初步测量了倒金字塔微腔结构的光学性质，为其今后在光学及其他领域的应用奠定了基础。