生物芯片技术是集生物技术、材料科学、物理化学、纳米技术、信息技术等为一体的多学科交叉的前沿技术。介电电泳芯片技术是一种重要的生物芯片技术,其关键在于微电极的设计与制备。传统微电极一般为厚度几百个nm的平面电极,其制备过程涉及薄膜淀积、光刻、刻蚀等多个复杂工艺,设备昂贵、成本较高。本论文主要研究了一种生物芯片碳微电极的C-MEMS(Carbon Microelectro mechanical system)制备工艺,即将半导体工业中广泛使用的光刻胶进行光刻,然后分别在N2和N2/H2混合气体保护下高温热解的过程,热解的产物称为C-PPF(Carbon - Pyrolyzed Photoresist Film)膜。本文研究了C-MEMS工艺的基本原理以及光刻胶热解的微观机理,深入讨论了温度、环境气氛、光刻等工艺参数对C-PPF膜性能的影响。利用C-MEMS工艺,制备了表面光滑,边缘清晰、附着性强、导电性优良(电阻率达4×10-3Ω? cm)的C-PPF膜,并将C-MEMS微电极与传统微电极作了对比。本文进一步根据介电电泳的原理,分别设计了常规介电电泳芯片(cDEP Chip)、行波介电电泳芯片(TWD Chip)、电旋转芯片(ROT Chip)的微电极图形,并利用C-MEMS工艺成功制备得相应的导电C-MEMS微电极。同时利用SU-8胶,制备得到高7μm的三维C-MEMS微碳柱阵列。实验表明,C-PPF膜具有良好的导电性能、生物兼容性、化学稳定性,C-MEMS工艺具有工艺简单、成本低、可制备三维微电极、适合批量生产的优势。这种利用新型工艺、新型材料制备新型电极的C-MEMS工艺,在生物芯片、电化学领域内具有重大的应用价值。