随着移动信息市场规模的不断扩大和服务形式的持续变革,无线终端呈现出向高频发展的趋势,带来对工作在sub-6GHz滤波器的大量需求。薄膜体声波（Film bulk acoustic wave resonator,FBAR）谐振器具有体积小、可集成、高品质因数、高工作频率和高功率承受能力等优点,因此,FBAR被认为是通讯系统的重要组成部分。此外,基于其实现的高灵敏度传感器也应用在了如生物、化学和物理等多个领域。本文围绕理论模型、制作工艺和器件结构等方面展开了深入系统的研究。本文首次将单晶钽酸锂材料用于制备横向场激励型FBAR,单晶性能远优于多晶材料,因此基于单晶压电材料制备的FBAR器件具有更优良的性能。本文主要研究内容如下:（1）提出多层薄膜结构FBAR的频率温度漂移理论模型,用于研究二氧化硅温度补偿层对复合结构FBAR谐振器温度系数,以及电学性能的影响。首先将压电本构方程以及声学等效电路模型结合起来,建立起电极/压电薄膜和电极/压电薄膜/牺牲层两种叠层结构的FBAR模型,结合叠层结构中各种材料的热膨胀系数和弹性系数,对FBAR谐振器统一求解,结果表明,二氧化硅在提高FBAR温度稳定性的同时,也会降低谐振频率,损害FBAR电学性能。（2）提出并实现了一种利用共面电极激励的基于单晶钽酸锂压电薄膜的横向场激励型FBAR谐振器,测试结果显示,该器件可以同时激励横波和纵波,横波频率为2.46GHz,纵波频率是4.39GHz,其品质因数分别对应1690和1590,FBAR电学性能的提升得益于高质量的单晶薄膜,以及共面电极激励方式。高频高性能使得该器件在未来的高频率、高速率无线通信领域具有广阔的应用前景。此外单晶压电材料具有各向异性,有限元仿真结果表明激励电场角度也会影响谐振器的中心频率,因此在同一晶片上可以设计不同频率的谐振器,这为实现片上滤波器提供了可能性。（3）提出了基于柔性PI衬底制备的横向场激励型的柔性FBAR,该谐振器在测试频段内出现了三个主模态,利用有限元仿真模型对柔性FBAR进行了模态分析,最终证实三个模态分别是横波、纵波以及横波的三次谐波。柔性FBAR最高谐振频率可达7.49GHz,Q值高达1837,力学测试证明了器件能承受的最小弯曲半径为3mm,且弯曲时,谐振器依然表现出优良的性能。该柔性FBAR电学性能与硅基FBAR相媲美,并且加工工艺更简单,免除了钽酸锂刻蚀的步骤,基于上述加工工艺简单的优势,提出了于CMOS IC电路上集成制作柔性FBAR的集成方案,该柔性FBAR的实现为未来的柔性无线通信系统和柔性高灵敏度谐振式传感器的实现提供了基础。（4）利用横向场激励型FBAR可以同时激励横波和纵波的特性,以横向场激励型FBAR谐振器作为基本模块,设计了双边带滤波器。在理论分析、公式推导的基础上对FBAR滤波器最常用的阶梯型拓扑结构进行了讨论,探讨各参数变化对FBAR滤波器性能的影响,为设计高性能滤波器提供了重要参考和指导。