本论文利用纳米压入仪和改造的电光天平对微机械材料的力学特性进行了测量。用纳米压入法对(100)单晶硅及(110)单晶硅、多晶硅薄膜、干氧薄膜、湿氧薄膜、LTO薄膜、标准氮化硅薄膜、低应力氮化硅薄膜、氮化铝薄膜、氧化锌薄膜等重要材料的杨氏模量和纳米硬度进行了系统地测量。报道了单晶硅在压入过程中观测到的两个力学相的变化。制备了标准氮化硅、低应力氮化硅以及氮化铝/氮化硅复合薄膜的微桥结构。利用楔形压头和薄膜微桥挠曲法，得到了标准氮化硅、低应力氮化硅和氮化铝薄膜的杨氏模量、残余应力和弯曲强度。理论上对薄膜微桥法的公式进行了进一步的化简，在考虑衬底变形贡献和大挠度的基础上，进一步探讨了微机械加工过程中不同横截面形状的情形；并对矩形和梯形截面微桥的轴向应力分布作了分析，补充和发展了薄膜微桥法的理论；引入了横截面形状修正因子，简化了公式的表达和计算。 利用本实验室专利的天平法微力微位移测试装置对单晶硅的杨氏模量、剪切模量和弯曲强度等进行了测量。理论上引入适当的无量纲因子，简化函数的表达，给出了天平法测量杨氏模量和剪切模量相对误差传递函数的解析表达式，并在此基础上讨论了天平法测量杨氏模量和剪切模量中相应误差的影响。