固体表面的浸润特性主要由微纳结构和表面化学性能两个因素所决定。自然界中存在着许多具有特殊浸润性能的生物表面,例如:超亲水的泥炭藓叶、超疏水的荷叶、高粘附的玫瑰花瓣等等。这些表面特性给予了人们很大的启示,并得到广泛应用,如:自清洁玻璃、防雾镜头、生物芯片、微机械手等等。近年来,对这些表面的仿生制备及其浸润机理的研究逐渐成为物理、化学、生物、医学等多个领域的研究热点。本文借助微纳加工技术分别制备出金刚石纳米锥、石墨烯纳米花,以及硅纳米锥、微米伞、微米管等多种微纳结构,并对其浸润特性及其机制进行了研究。　　 第一,研究了纳米锥阵列结构表面的浸润特性。通过对热丝化学气相沉积设备进行双栅极多灯丝改造,制备出具有超亲水特性的大面积金刚石纳米锥阵列,以及研究了金刚石纳米锥的形貌对表面浸润特性的影响。通过电感耦合低温等离子刻蚀工艺,制备出具有超亲水特性的大面积硅纳米锥阵列,并通过表面化学修饰实现了超亲水到超疏水的浸润特性转变,研究了纳米锥表面的化学组分对浸润特性的影响。最后,提出了纳米锥结构对增强表面浸润特性的动力学机制。　　 第二,研究了花形纳米结构表面的浸润特性。通过热丝化学气相沉积方法,在硅纳米锥表面上成功合成了具有纳米花形结构的石墨烯阵列表面。这种表面结构同时具有超高粘附性和超疏水的浸润特性,远超过目前报道的结果。通过研究这种石墨烯花状纳米表面上的超浸润特性,提出了在纳米尺度下多边缘结构对表面浸润特性的影响机制。　　 第三,研究了伞形微结构和多级微纳复合结构表面的浸润特性。利用刻蚀工艺中的横向刻蚀效应,制备出伞状微结构,研究了水滴在亲水性和疏水性伞形微结构表面的浸润特性,实现了从Cassie浸润模式到Wenzel浸润模式的转变,并分析了微结构的几何形貌对浸润模式转变的影响机制。通过联合使用自组装聚苯乙烯小球掩膜技术和紫外光刻技术,制备出一种具有超疏水特性的多级微纳复合结构,并讨论了纳米结构对疏水特性的影响机制。　　 第四,提出了菲涅尔衍射曝光技术的概念,并在紫外曝光系统中的得以验证,突破传统光学曝光的应用限制,实现了复杂亚波长微纳结构的制各。研究了菲涅尔衍射曝光技术中各个工艺参数对微纳复合图形的影响。通过图形转移技术制备出了多种微纳复合结构表面,并研究了管状结构阵列的浸润特性,提出了在固液界面上通过封存气体来提高表面的超疏水特性的新思路。　　 第五,总结并展望了以上工作在表面浸润特性研究中的重要性和在未来的应用。