近几十年来,微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)技术在音频、传感器、无线通信和微能源采集等领域展现出了广阔的应用前景。特别是在无线通信领域,微机电振荡器和微机电滤波器等射频微机电系统(RF-MEMS)器件拥有尺寸小、功耗低和集成度高等优异特性,推动了RF-MEMS器件的迅猛发展。微机电振荡器和微机电滤波器的核心部件是微机电谐振器,具有高品质因数的微机电谐振器能够显著地提高MEMS器件的性能,例如:高品质因数的微机电谐振器不仅能够降低MEMS振荡器的近端噪声,还能提高MEMS振荡器的频率稳定性;高品质因数的微机电谐振器能够降低MEMS滤波器的插入损耗;高品质因数的微机电谐振器能够提高MEMS传感器的精度。因此,当前MEMS技术的飞速发展与深入应用急需高品质因数的微机电谐振器。本文首先介绍了传统声学谐振器的研究现状和工作原理,进而归纳总结了微机电谐振器与传统声学谐振器的区别与独特优势,通过分析微机电谐振器的能量损耗机理,概括了提高微机电谐振器品质因数的技术手段,为本文的研究工作奠定了基础。引入本文所讨论的核心器件,即基于硅上压电薄膜结构的微机械(TPoS)谐振器,描述了它的机电换能原理、模态特征和能量损耗机理,并探索了TPoS谐振器的加工工艺流程、测试方法和等效电路模型参数提取的方法。在有了上述的理论基础与技术铺垫之后,本文展开了围绕射频微机电高品质因数谐振器技术的研究工作,具体归纳如下:提出声子晶体结构用以抑制微机电谐振器的锚点损耗,提高谐振器的品质因数。系统地探索了声子晶体的基本概念、理论和声子晶体在谐振器中的作用;引入基于多物理场的声子晶体延迟线模型用于验证声子晶体工作于频率带隙范围内;通过结构优化设计,提出多级声子晶体结构用于抑制谐振器的锚点损耗,提高谐振器的品质因数,其中具有五级声子晶体结构的谐振器在频率为109.85 MHz时的品质因数达到了9,744,而普通谐振器在相同谐振模态下的品质因数仅为一千左右;相比于圆孔状声子晶体结构,提出了一种尺寸较小和质量较轻的蜘蛛网状声子晶体结构,并通过数值计算验证了蜘蛛网状声子晶体具有良好的声隔离特性。提出基于隔振原理的悬浮外框结构用以减少谐振器的能量损耗,实现高品质因数的微机电谐振器。为了探索外框结构的工作原理,讨论了基于隔振原理的外框结构在微机电谐振器中的应用,并阐述其物理机制;提出基于多物理场的有限元仿真模型用于衡量外框结构的隔振性能;将外框结构应用于微机电谐振器,采用数值计算和实验测试相比较的方法验证了外框结构对于谐振器锚点损耗的抑制作用,其中具有50?m宽的外框结构的谐振器在频率为30.4 MHz时的品质因数达到了6779,比普通结构谐振器的品质因数提高了3.8倍;提出外框结构与声子晶体结构相结合的方法用于进一步提高仅有外框结构的谐振器的品质因数。提出微机电谐振器的电极优化方法用于抑制谐振器的杂散模态,并探索了高品质因数声谱梳的实现方法。研究了电极优化方法对于谐振器表面电荷密度和垂直方向位移电流密度的影响,利用数值计算和实验测试相比较的方法验证了电极优化能够减少环形谐振器的杂散模态,提高谐振器的品质因数,其中电极优化后的环形谐振器在频率为83.586 MHz时的品质因数超过一万,而普通环形谐振器在相同谐振模态下的品质因数仅为3712;利用TPoS谐振器的同一晶圆多频率输出特性和声子晶体结构的良好声隔离特性,提出了高品质因数声谱梳的实现方法。综上所述,针对射频微机电谐振器的能量损耗导致其品质因数较低的问题,本文通过理论分析、数值计算、实验设计和测试表征等方面开展了关于射频微机电高品质因数谐振器技术的研究工作,提出了五种方法用于提高谐振器的品质因数,进而实现了高品质因数的微机电谐振器。