裂纹经常被认为是一种材料缺陷,研究者们总是试图通过各种方法阻止裂纹的产生。然而最近越来越多的学者发现裂纹并非只是缺陷,其还具有很多的应用。例如裂纹可以应用于纳米结构的图形化、纳米沟道的制作、纳米线条的制作、细胞与细胞外基质作用的研究、高频内存的制作以及柔性传感器的制作。在如此众多的应用中,控制裂纹的图案化是各种应用的关键。但是,现有控制裂纹图案化方法,存在不能精确控制裂纹的位置、密度与长度,限制材料种类,需要降低金属与基底间结合力,制作过程复杂的问题。基于上述问题,本文提出了一种基于光刻控制中性层的裂纹图案化方法,并对其进行了机理研究。该方法控制裂纹图案化的过程是先通过光刻技术在金属表面制作光刻胶图形,然后对样片进行弯曲,裂纹会仅出现在无光刻胶处的金属薄膜上。为对该方法进行机理研究,本文对制作过程进行了力学分析。经过分析发现当样片以同一曲率半径进行弯曲时,无光刻胶处的中性层位置较低,金属薄膜距中性层距离较远,所受应变量较有光刻胶保护的金属薄膜更大,因此更易出现裂纹。以机理研究为指导调整制作工艺,本方法可精确控制裂纹的位置、密度与长度且制作工艺简单、不受材料种类限制,在金、银、铜薄膜上都可控制裂纹图案化。利用本文提出的方法制作了应变传感器并对其性能进行了检测。为检测传感器性能的优劣,对本方法制作的传感器与弯曲法制作的传感器进行对比分析。发现本文提出的方法制作的应变传感器在0-1.5%量程内,应变计的灵敏系数高达17000,是目前在这一量程内,灵敏系数最高的应变传感器。片间数据的相对标准偏差仅为弯曲法制作的传感器的1/10。此外,发现随着裂纹密度减小,测量区间也减小,但在其测试区间内,传感器的灵敏系数都是最大的。而当裂纹长度减小时,测量区间与传感器灵敏度系数也都减小。将制作的传感器应用于人体呼吸信号检测、人体脉搏信号检测、压力检测与温度检测方面。在温度检测方面,传感器的平均电阻温度系数高达2.69×10^-1/K,与现有的利用金属电阻随温度变化而变化的传感器相比,平均电阻温度系数提高了两个数量级,并且能远距离检测温度。