近年来，MEMS谐振器由于极小尺寸、高Q值以及CMOS兼容性好等方面的优势而被广泛研究用于频率基准源。MEMS谐振器应用于频率基准源时遇到的最大的挑战是需要较高的频率稳定度和频率精准度。为了能够将MEMS谐振器用于频率基准源，本论文对MEMS谐振器的频率稳定度和频率精准度问题进行了深入研究并取得了突破。本论文首次对静电驱动压阻检测的I2BAR结构建立了解析模型，基于该模型进行了减小工艺偏差影响的可制造性设计将MEMS谐振器的频率精准度提高了一个量级。在极低功耗下，通过浓硼掺杂和120nm电容间隙的静电调谐实现了I2BAR结构的全温区补偿，在国际上首次利用开环温度控制N++[100]体模态谐振器工作在频率转折点并达到的±2.5ppm频率稳定度。同时发现了N++[100]体模态谐振器转折点工作时超过20dBc的相位噪声抑制效应并对该效应进行了定性解释。为进一步提高MEMS谐振器的频率精准度，首次提出了基于集成微蒸发器的频率调频，实现了-18.9ppm～-469.3ppm的频率细调和粗调。　　首先，对I2BAR结构建立了解析模型，谐振器的谐振频率解析表达式与仿真结果误差在3％以内。通过对弯曲梁的模态分析，找到了直拉直压梁与弯曲梁的精确连接点，I2BAR结构由此获得高Q值体模态为主的振动。基于该解析模型得出谐振器结构尺寸变化与谐振频率的关系实现了可制造性设计，通过穷举法获得了对结构尺寸偏差不敏感的I2BAR结构。　　针对静电驱动MEMS谐振器静电力驱动不足的问题，提出了一种新型的高深宽比亚微米电容间隙的台阶多晶硅电极制作工艺。通过自对准工艺实现了均匀一致的电容间隙，基于本工艺制作完成了具有120nm和300nm电容I2BAR结构。　　通过浓硼掺杂在电容间隙为120nm电容间隙时，静电馈可实现26MHz I2BAR结构在全温区的温度补偿。　　为了实现更高频率稳定度的MEMS谐振器，研究了具有更高温度稳定度的基于开环温度控制的N++[100]体模态谐振器。基于该器件实现了在25℃到65℃工作区间内±0.8ppm的频率稳定度，其功耗控制在5～2.5mW之间，在国际上首次提出了N型重掺杂的恒温控制原理，频率稳定度显著优于同行已有实验结果。在此基础上优化了谐振器结果，简化工艺，改进封装，将谐振器的转折频率随温度的波动减小了一个量级。与此同时发现了在转折温度点的相位噪声抑制效应。　　首次提出一种新颖的基于集成微蒸发器的频率微调技术，通过电学加热将悬臂梁上的铝加热至高温而能蒸发到与悬臂梁上下相对的谐振器结构梁，从而在不改变谐振器等效刚度的前提下改变MEMS谐振器的等效质量。将制作完成的器件在真空下进行加热蒸发，测试结果显示可以实现-18.9ppm～-469.3ppm分辨率的单次频率微调。