在MEMS传感器和执行器的制备和应用中高温环境不可避免，而高温环境会影响单晶硅微结构的可靠性并可能使硅微结构产生塑性形变，这将导致MEMS器件性能的降低甚至失效。本论文以单晶硅岛膜结构为对象，深入系统的研究了高温热退火中硅微结构的塑性特性。首先，论文基于Von Mises屈服准则设计了不同结构尺寸的单晶硅岛膜结构，利用MEMS微机械加工工艺实现了硅岛膜结构在高温下的塑性形变;基于实验数据，研究塑性形变与结构尺寸、刚度及Von Mises应力的关系，深层次的理解硅微结构塑性形变的物理内涵;针对缺乏高温下硅微结构塑性变形预测方法的问题，提出了迭代有限元仿真预测单晶硅微结构塑性变形的模型，通过对比单晶硅微结构的有限元仿真的塑性形变与实验得到的塑性形变，验证判断该预测模型的有效性和准确性。　　高温环境同样会影响LPCVD氮化硅薄膜的性能，从而使得器件性能发生改变。针对目前对LPCVD氮化硅薄膜残余应力温度特性研究的不足，论文对比研究了普通高温热退火(FA)与快速热退火（RTA）对LPCVD氮化硅薄膜的影响，分析不同退火方式和温度中氮化硅薄膜厚度、折射率、杨氏模量、残余应力等薄膜特性变化的特性;理论研究了残余应力随高温退火时间的变化规律，基于Maxwell粘弹性模型，建立同时考虑薄膜致密化与粘性流动的高温热退火残余应力变化模型;采用理论模型分别拟合FA和RTA中残余应力的变化，分析薄膜致密化和粘性流动在不同热退火方式和温度中的作用并提取相关材料参数。　　本论文对单晶硅微结构声学特性的研究围绕微米级单晶硅微结构声子晶体对高频弹性波的控制作用展开。声子晶体(phononic crystal)是一种周期性结构的声学超材料。声子晶体最独特的特性其所具备的，声学禁带，即某一频率范围内的声波或弹性波不能通过声子晶体。因为声学禁带的存在，声子晶体在声波控制领域有着非常广阔的应用潜力。本论文从基于局域共振原理的Y型波导和谐振器出发，研究声子晶体对弹性波的控制作用。首先，通过在硅完美声子晶体结构中引入缺陷的方法，设计了用于弹性波定向传输的Y型波导和用于弹性波能量局域的谐振器;基于布洛赫定理，建立了用于计算单晶硅声子晶体能带结构（色散曲线图）计算的有限元模型，并利用有限元的方法分别仿真Y型波导和谐振器对高频弹性波的控制作用;通过微机械加工工艺制备所设计的弹性波控制单元，并基于激光多普勒测试系统实验表征所设计的Y型波导和谐振器，实验验证了其对禁带内弹性波的控制作用。实验测试结果表明硅谐振器谐振频率7.3MHz，Q值为427，幅值放大倍数为17db。