第三代半导体材料中的典型代表氮化镓（Ga N）材料具有禁带宽度大、抗辐射能力强和化学性质稳定等优越性能,已经广泛应用在电子信息、5G通信、新能源等新兴产业领域。其凭借自身独特的力学和光学性质,在传感器的应用方面受到了广泛关注。目前大多数声学传感器是将声压波转换成机械部件的振动,并通过压电、电阻率、磁导或电容的变化来定量地检测这些振动,此种形式的传感器尺寸较大、受噪声影响大、传输负载阻抗高、光损耗大。对于越来越多的应用而言,较高的空间、时间和方向分辨率都成为了此类器件的关键需求。近十年来,光机械传感器作为一种新型的超精密光子传感器应运而生,其主要特点是只受光散粒噪声和机械热噪声的限制,从而能够接近传感性能的内在极限。因此,对于光机械声学传感器的研究成为了当下声学传感领域研究的热点。从新材料加新结构的科研思路角度出发,本文将第三代半导体材料Ga N与光机械结构相结合,提出了一种悬浮Ga N奔驰圆环型光机械声学传感器,声波振动能够引起微腔变形,造成Ga N有源微腔中的谐振波长变化,声波与激光频差之间就能够建立对应关系,这样通过激光差频就能够反映声频的大小。基于此本文使用COMSOL软件在超声波、可闻声波和次声波三个频率范围内对Ga N奔驰圆环型光机械器件进行了声学仿真试验研究,然后借助实验室仪器和微纳加工工艺设计并制备了Ga N光机械器件并对其光学性能进行了分析和表征。本文研究内容主要有两个方面。一是从仿真角度探究了Ga N奔驰光机械器件的声学响应性能。首先通过COMSOL软件对半径50微米、75微米和100微米三种尺寸的器件进行了声场位移仿真实验,发现在同等的声波条件下,100微米器件的环形微腔形变量最大,反映出此种尺寸器件的灵敏度最高。接着研究了同一种器件在正向、侧向和45°斜向三种不同方向声源下的形变情况,发现在45°倾斜角度下的器件形变量最大,反映出此种角度探测灵敏度最高。此外,重点研究了0.02～200Hz的低频波段和20k～1MHz的高频波段,发现此种器件在0.02～5Hz次声频段与50～100Hz可闻声波频段以及20k Hz以上的超声频段内有着非常不错的形变发生,反映出该声学传感器的探测范围大。该仿真理论研究对于光机械声学传感器的设计和制备具有重要的指导意义。二是从实验角度探究了此种器件的光学响应性能。采用干法刻蚀Ga N和各向同性湿法刻蚀硅的方法设计制备了硅柱支撑的悬浮奔驰圆环微腔器件,利用扫描电子显微镜对其进行了形貌表征并借助PL光谱测试系统探究了此种器件的光学特性,结果显示半径100微米器件中心波长为373.8纳米,半高宽为0.25纳米,品质因子Q高达1500,最后提出了用于光声耦合分析的声光测试系统并从理论层面解释了其合理性。本文设计并制备的高Q值Ga N奔驰圆环光机械声学传感器,有着较高的声学灵敏度且探测量程覆盖次声波到超声波领域,在微型高精度传感器方面有着重要的研究意义,其在医学诊断、声纳导航、微量气体传感和工业过程等领域都具有广阔的应用前景。