矢量水听器由于体积小、重量轻、布放方便,特别适合于声呐浮标的使用要求,然而,针对目前水听器纤毛粘接方式一致性差、对准精度不高的问题,本文提出了硅纤毛一体化工艺制备,通过深硅刻蚀机刻蚀SOI片背面衬底硅,刻蚀出硅纤毛柱体结构,半导体工艺精度保证了高的一致性和精度;针对目前水听器芯片尺寸较大的问题,提出利用硅纳米膜压敏单元,在保证灵敏度和频响的情况下,实现十字梁结构尺寸的减小,同时由于硅纤毛的引入,水听器芯片整体尺寸得以大幅减小。本文首先介绍了MEMS二维矢量水声传感器的研究背景和国内外研究现状,分析了矢量水声传感器的工作原理。在此基础上,本文提出了基于硅纤毛/硅纳米膜的MEMS二维矢量水声传感器结构,分析在完全耗尽状态下多数载流子浓度分布,推导硅纳米膜电导率与表面势的关系,建立基于表面耗尽机制的巨压阻模型;研究MEMS二维矢量水声传感器一体化制备方法,实现硅纳米膜敏感单元、二氧化硅四梁结构、硅纤毛的集成制备;建立一套MEMS二维矢量水声传感器工艺流程。分析在制备过程中出现的问题的原因,针对出现的问题进行了单步工艺验证,最终实现了对硅纤毛与硅纳米膜结构进行了完整的制备。最后,利用扫描电子显微镜对矢量水听器结构进行形貌表征,利用常温探针台对制备的压阻进行了电阻与压敏特性测试,分析得到的I-V曲线,证明制备的电阻具有压敏特性。