随着微电子技术的高速发展，锗材料因其优良的电学特性备受关注，有望取代传统硅材料成为下一代微电子材料之一。与相对成熟的硅纳米线相比，锗纳米线更适合于高灵敏生物传感器的开发与应用。但是，因为缺乏稳定的表面态，锗材料的应用与发展受到了极大地限制。此外，目前制备锗纳米线的方法大多都与CMOS工艺不兼容，这种情况不利于锗纳米线传感器的大规模制备与应用。针对锗材料的发展现状，本研究希望通过改善锗纳米线的相关特性与制备方法，实现锗纳米线在生物传感器中的有效应用。　　本论文提出了两条研究路径用于改善锗材料的表面状态：化学湿法修饰和钝化层沉积。基于以上研究路径，本论文探讨了锗纳米线在生物传感领域的相关应用。论文的主要内容如下:　　(1)在现有的化学湿法修饰方法的基础上，本论文通过改善锗材料表面硫醇化的实验参数与反应条件，发展了一种简单有效的硫醇化方法实现锗材料表面的稳定钝化，并系统地研究了硫醇分子与锗材料的反应机理和影响因素。基于硫醇化修饰方法，论文探讨了锗材料化学功能化修饰在生物传感领域的应用。首先在锗材料表面实现了生物分子的有效固定，为锗材料在生物传感领域的进一步应用奠定了基础。此外，探讨了硫醇化修饰对锗纳米线电学性能（如稳定性，迟滞现象等）的改善效果，并将硫醇化修饰的锗纳米线初步应用到pH检测中。　　(2)本论文通过结合锗浓缩技术与CMOS兼容工艺成功制备出具有核壳结构的新型锗纳米线传感器。制备的锗纳米线表面包裹有稳定SiO2绝缘层，锗纳米线传感器具有稳定的表面态和良好的抗氧化特性。随后，论文探讨了锗纳米线传感器在pH和DNA杂交检测中的可行性应用。最后，将这种锗纳米线传感器进一步用于肺癌标志物microRNA-125a-5p的无标记、高灵敏度检测，检测结果表明该纳米传感器对目标分子具有很高的灵敏度(0.5 fM)与特异性。　　本论文研究了用于改善锗材料表面状态的化学湿法修饰和钝化层沉积的方法，在此基础上研制了锗纳米线生物传感器，实现了对pH、DNA杂交以及肺癌标志物的高灵敏检测，为锗纳米线传感器的发展提供了思路，在生物传感领域具有广阔的应用前景。