随着微机电系统(MEMS,microelectromechanical systems)技术的发展,微谐振器和陀螺仪越来越受到人们的关注。利用MEMS技术得到的微传感器具有成本低、尺寸小、功耗小等特点。在导航、消费电子等民用领域,航空航天以及未来高科技战场上拥有广阔的发展和市场前景。谐振器作为陀螺仪的关键部件,性能直接影响陀螺仪的工作。本论文研究基于硅和金刚石的MEMS谐振器及陀螺仪的设计、加工与测试。本论文将通过以下五章介绍研究的主要内容。第一章主要介绍了 MEMS谐振器和谐振陀螺仪应用领域,研究现状和工作原理。MEMS谐振器可以用在振荡器上,MEMS谐振陀螺仪大致可以分为框架式、音叉式、振动环式、多轴输入式、解耦式五种,并按此分类介绍了国内外研究现状。最后介绍了本课题的研究内容。第二章设计了 一个基于硅的MEMS的32kHz谐振器和DETF谐振器,详细介绍了两个谐振器的工作原理,确定了器件的结构设计,用ANSYS建模仿真得到两个器件的谐振频率。设计了器件的加工工艺,得到器件。搭建了真空测试实验平台,测试了两个谐振器的谐振频率。第三章主要介绍了金刚石材料做MEMS器件的优势并设计的4个金刚石MEMS谐振器(半球和半环谐振器、32kHz谐振器和DETF谐振器)和1个MEMS谐振陀螺仪(振动环式),详细介绍了各个器件的工作原理,确定了器件的结构设计,最后用ANSYS建模仿真得到每个器件的理论谐振频率。第四章设计了金刚石MEMS半球和半环谐振器的加工工艺,确定影响HNA各向同性刻蚀的6个因素,设计了一个旋转刻蚀装置来刻蚀半球和半环凹模。用Matlab分析凹模的圆度。两次沉积金刚石,并且检测了超纳米金刚石薄膜的拉曼光谱。设计了金刚石MEMS平面器件加工工艺,并且确定了各加工步骤的参数,自主加工得到器件。最后搭建激光多普勒检测DETF谐振器的实验平台检测硅基和金刚石DETF的谐振频率和计算品质因数Q。第五章对本论文的研究内容简单总结,分析在研究过程中存在的问题和不足,对未来的研究提出建议和展望。