ZnO是一种重要的压电材料,该材料价格低廉,无毒无害,易形成单晶薄膜和择优取向薄膜,与硅比较匹配,能与半导体工艺兼容,便于加工成微型器件。在过去20年里对ZnO薄膜的制备工艺及压电特性进行了广泛的研究。近年来,基于压电薄膜技术和微机械加工技术的微型压电器件受到了人们的日益关注。本论文采用射频溅射和直流反应溅射的方法在硅基底上沉积了氧化锌薄膜,对薄膜的制备工艺参数诸如基片温度、溅射功率、溅射时间、溅射气压、氩氧比、热处理温度等进行了系统的研究。经X射线衍射测试,射频溅射法制备的ZnO薄膜在一个宽的工艺“窗口”下都可获得高度的c轴择优取向,衍射谱中仅有(002)衍射峰,没有其它杂峰,而反应溅射法制备的ZnO薄膜含有低强度的(100)和(110)衍射峰。通过原子力显微镜观察,射频溅射法制备薄膜的晶粒大小约为40-60nm。射频溅射法制备薄膜的优化参数为:衬底温度400℃,氩氧比例为4:1,功率120W,溅射时间为150分钟。对在500-700℃热处理的射频溅射法制备ZnO薄膜进行了摇摆曲线测试,结果表明随着热处理温度的升高,摇摆曲线的半高宽减小,表明薄膜的择优取向性增强。薄膜的压电应力常数也随退火温度的升高而略有增加。用ANSYS9.0有限元仿真软件对ZnO压电声传感器微悬臂梁结构分别进行了静力分析、动态分析及谐响应分析。结果表明:在1Pa声压的作用下,微悬臂梁产生的最大电压为16.4 mV;传感器的第一阶固有频率为12.379 kHz;由谐响应分析得到了在1kHz-30 kHz频率范围内,微悬臂梁结构的感应电压与动态外力频率之间的关系曲线,在12 kHz的频率时最大可产生0.25V的电压。通过有限元仿真,获得了悬臂梁各结构参数对传感器输出灵敏度的影响曲线以及对振动模态的影响曲线,仿真结果表明:各结构参数中,悬臂梁的长度对传感器灵敏度和工作稳定性的影响最大。