Micro-PNT系统与卫星导航和惯性导航技术相结合,可构建不受时间、地域、空间限制的自主、实时、连续的PNT网络,实现在国民经济、军事领域和国家安全方面的广泛应用。作为该系统核心模块的芯片原子钟在实现定位导航授时功能的同时,更加注重低功耗、小体积和高稳定度。基于CPT原理的原子钟作为唯一原理可实现的芯片级器件,利用光与原子相互作用使得碱金属原子基态两个超精细能级耦合到共同的激发态从而制备CPT态,具有非常高的稳定度,克服了石英晶振在恶劣条件下易受温度、湿度等外界条件影响的缺点。芯片原子钟的物理部分主要包括电路系统、光路系统以及磁屏蔽系统,物理部分体积的减小是芯片原子钟微型化的关键,本文以被动型CPT原子钟的物理部分作为主要研究对象,对作为其核心部位的MEMS气室工艺开展了详细的研究。本文所做工作简述如下:首先,对芯片原子钟的国内外现状进行了回顾,对各个国家、地区和实验室对于芯片原子钟的实现方法进行了总结,并对原子频标、CPT原理进行了详细的说明,对影响气室频移的不同种类的缓冲气体进行了仿真分析。其次,结合化学反应法和光分解法,避免引入杂质对实验造成干扰,采用感应耦合等离子体深硅刻蚀技术和双面阳极键合工艺设计并制备了双腔式MEMS气室,可实现集成化、批量化生产。深硅刻蚀技术和阳极键合工艺作为气室制备工艺中的关键技术,本文对这两者进行了详细的实验步骤阐述。最后对制备好的气室的气密性进行了示踪气体氦(He)细检漏和增重粗检漏,并搭建了MEMS气室吸收谱线实验平台,测试不同温度下的吸收谱线。