石墨烯(graphene)是一种由碳原子紧密堆积构成的单层片状结构材料，它是由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜。石墨烯因为具有优异的导电性、光学特性、导热性、机械性能和生物兼容性等特点引起了广泛的关注，目前已经在众多领域有广泛的应用。本论文开展了将大面积图形化墨烯向三维结构转移的新型微纳米加工技术的机理、方法以及具体制造工艺的研究。这种技术在高灵敏度生化传感器、三维集成和生物细胞诱导分化等领域具有重要的潜在应用价值。　　首先介绍了在三维结构表面制作大面积悬浮石墨烯的方法。使用传统的微纳加工工艺在Si片上制作大面积的凹槽阵列结构作为石墨烯转移的基底。利用PMMA做支撑层将CVD生长的石墨烯在液体环境下转移至三维结构表面，在转移过程中通过改变工艺参数使石墨烯表面上有少量的PMMA薄层在有机溶剂中难以去除以制作大面积悬浮的石墨烯，这些PMMA残留物在大面积图形化的石墨烯粘贴到三维结构内壁后采用高温退火的方式去除。　　随后论文中介绍了聚焦离子束在微纳加工方面的加工机理和应用情况，重点介绍了聚焦离子束的成像、刻蚀和沉积功能。研究了聚焦离子束图形化大面积悬浮石墨烯的原理、方案和参数的优化。首先在悬浮石墨烯上加工出了石墨烯纳米孔，对悬浮石墨烯受力情况进行了详细分析。接着研究了在悬浮石墨烯上加工图形阵列的方法，对离子束流的强度、加工时间对FIB刻蚀结果的影响进行了探索，提出了优化的参数。然后探究了大面积双端固支的石墨烯悬臂梁的制作方案，提出了两种技术方案制作出了双端固支石墨烯悬臂梁，在生化传感器有广阔的应用前景。　　离子束引入的应力经常会导致图形化石墨烯的失败，论文中阐述了离子束导致的悬浮石墨烯薄膜形变现象的机理，并研究了减小聚焦离子束刻蚀过程中应力引入的方法。利用双端固支悬臂梁制作过程中的抗形变效应，通过对图形以及加工顺序的合理设计制作出了石墨烯类“蛇形梁”等悬浮结构。此外，还提出了“支撑点辅助工艺”来减小应力致形变效应，成功的加工了石墨烯折叠梁等复杂悬浮结构。　　实现了大面积悬浮石墨烯的图形化之后，研究了将悬浮石墨烯向三维结构内壁转移的技术方案。利用液体吸附力成功地将图形化的石墨烯转移至三维结构内壁。实验利用乙醇做为媒介，利用液体内的压力将三维结构凹槽内封存的气体排出后经自然干燥，利用液体吸附力完成悬浮的图形化石墨烯向三维结构内壁的转移过程。最后使用高温退火的办法来使PMMA残留的高聚物分解，去除残留的PMMA高聚物。　　大面积图形化石墨烯向三维结构转移具有先进性，在高灵敏度生化传感器、三维集成和生物细胞等领域具有重要的潜在应用价值，具有广阔的应用前景。