MEMS超声波换能器具有小型化,功耗低,易于阵列化等特点。目前在超声成像,光声成像,检测探伤等领域具有很好的应用前景。将MEMS超声波换能器与微流体管道集成,构成MEMS超声微流体系统,有望实现微流体环境下的局域超声空化,利用空化产生的局域高温、高压和冲击波进行微流体环境下的细胞DNA导入和药物的精准输送。这种细胞导入方法无需强电场或生化试剂,不改变细胞生存环境：而且聚焦超声波不直接作用在细胞上,细胞存活率高和导入成功率均优于目前单细胞导入所用的电穿孔技术,能够满足日益增长的单细胞操作和精确分析的需求。该领域的研究正在兴起,把这个设想变为现实并走向实用的瓶颈在于研制出与微流体能量匹配并能集成在微管道上的超声波换能器。为了探索解决这个难题的途径,本文提出了一种基于柔性基底压电薄膜的跨尺度的MEMS聚焦超声波换能器,并与微管道集成,构成MEMS超声微流体系统。其核心部分是碗状曲面压电薄膜结构,具有自动聚焦超声波的功能。这样,利用较低的输入电压和功率,就可在微管道内的某些局域得到超过空化阈的声压。通过数值计算,验证了曲面结构在超声波聚焦方面的优越性,并研究了其结构参数对器件谐振频率的影响。制作这种跨尺度的碗状曲面结构是研制MEMS聚焦超声波换能器的一个难点。本文采用一种新颖的软-硬结合的压印工艺,在聚酰亚胺薄膜上制出碗形自聚焦微结构阵列。该工艺具有简单、经济、尺寸和曲率精密可控的优点。然后,在碗形自聚焦微结构阵列上,利用磁控溅射制备氧化锌压电薄膜,得到柔性基底的MEMS聚焦超声波换能器阵列。为此,首先系统地研究了磁控溅射制备氧化锌压电薄膜的工艺。通过对研究磁控溅射关键工艺参数(气压、功率、气体流量等)及不同衬底材料对氧化锌薄膜的择优取向,沉积速率,晶粒尺寸和内应力的影响,得到了锌压电薄膜制备的最优工艺参数,制作出各方面性能优良的碗状曲面氧化锌压电薄膜。最后,将柔性基底的MEMS聚焦超声波换能器阵列与PDMS微管道组装,得到超声基因递送的微流体芯片,并进行了初步的超声波细胞导入实验。实验证实了采用MEMS聚焦超声换能器阵列在微流体环境下进行基因导入的可行性和有效性。实验发现,细胞导入的成功效率随开启的超声波换能器的数量的增加而增加,说明这种细胞导入方法具有实现较高的导入成功率的潜力。