矢量水听器是获取水下目标声源信息的重要工具。随着水声传感技术与微纳加工技术的成熟,矢量水听器向着微型化、低成本、易装载以及高集成度方向发展。针对水下平台自身振动影响矢量水听器探测精度以及灵敏度低下的问题,本文提出了一种面向矢量水听器的力矩平衡结构设计与硅纳米膜工艺研究。水听器基于硅纳米膜的巨压阻效应,相比于体硅有着更高的压阻系数,能够有效提高水听器的灵敏度。同时水听器被优化为纤毛-硅柱结构的力矩平衡设计,对于抑制平台振动噪声和提高水听器抗冲击能力提供了一种有效技术手段。本文主要介绍了力矩平衡结构矢量水听器的工作原理、硅纳米膜的巨压阻效应、水听器振动信号抑制分析、水听器结构尺寸优化设计以及水听器的工艺制备流程。具体工作包括以下几项:（1）对基于硅纳米膜的力矩平衡结构矢量水听器水声传感理论、水声拾振原理以及水声传感原理进行介绍,通过公式推导完成了水声信号到电压信号的转化,并针对表面耗尽机制的巨压阻效应对水听器灵敏度的提高这一关键技术进行了说明。（2）对水听器灵敏度与工作带宽进行了理论与仿真分析。为确保水听器探测精度,在COMSOL仿真软件上对力矩平衡结构MEMS矢量水听器进行静力学和模态仿真分析,优化水听器结构尺寸,从而达到水声探测需求。并且通过水听器谐响应仿真分析结果,证明了力矩平衡结构矢量水听器对于抑制振动噪声具有明显效果。（3）基于硅纳米膜的自身特性以及工艺条件限制,对水听器进行了工艺版图和整套工艺流程的设计,并对具体工艺流程和技术参数做了详细阐述,最后经MEMS工艺成功制备了基于硅纳米膜的力矩平衡结构矢量水听器芯片样品。通过I-V曲线测试,得到水听器芯片电阻为15.3×10~5Ω,充分说明了硅纳米膜的巨压阻效应在水听器芯片应用上的可行性。