神经工程是神经科学、微电子技术、材料科学以及信息科学的交叉学科,在揭示神经系统的工作机理以及神经疾病的治疗和康复等方面具有重要意义。在神经工程中,微电极阵列是神经系统与外界电子电路的接口,它的性能决定了整个神经系统的信号采集和刺激的效果。因此,对于微电极阵列的研究,是神经工程的一个关键环节,是目前的研究热点之一。本文围绕MEMS技术制备的微电极阵列展开研究,主要通过光刻胶热熔技术、化学气相沉积、图形转移制备基于Parylene C薄膜的柔性生物微电极阵列。其主要研究内容有:首先通过有限元软件Ansys对电极的耦合电容进行了仿真分析,采用Comsol对不同开孔直径的电极电流密度进行了仿真,根据分析结果确定了电极的尺寸。从电极基底和封装材料、电极和引线材料、电极形貌等方面进行了选择和优化设计,确定了工艺制备流程,制备出了柔性的微电极阵列。同时,对电极制备过程中的关键工艺如光刻胶热熔技术、Parylene C薄膜的反应离子刻蚀进行了研究。在浓度为0.9%的NaCl溶液中对制备的微电极阵列进行了电极阻抗谱测试,并对测试结果进行了分析。最后提出了进一步改进器件性能的一些方案。所制备的微电极阵列为5×5,刺激窗口面积为3 mm×3 mm,互连线宽为50μm,间距为100μm。电极间间距为600μm,底部直径为60μm,高度大约为24μm,具有较好的半球形形貌。测试优化的电极在1kHz时,电极的阻抗和相位分别为54.12k?和-61.6°,阻抗中容抗占阻抗的主要部分。相比于传统的平面微电极阵列,在相同底面积上,半球形凸起能够增大电极的有效表面积,电极阻抗明显降低,同时凸起结构保证电极刺激位点与神经细胞的良好接触,这有利于提高生物电刺激效果。