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本文提出了一种具有新型阵列级联耦合结构的氮化铝面内伸缩谐振器，该谐振器不仅具有一般MEMS谐振器尺寸小、成本低、易于集成的优点，还具有:(1)采用压电效应实现机电转换，能量传递效率更高;(2)采用(002)取向的AlN薄膜作为压电层，机电耦合系数大，其制备工艺与其他微电子工艺兼容;(3)新型阵列级联耦合结构的谐振频率由谐振单元的面内尺寸决定，有利于实现单片多频集成;(4)阵列方式使输出信号强度更大，动态阻抗更小，易与50欧姆的射频系统实现阻抗匹配。新型阵列级联耦合结构的AlN面内伸缩谐振器不仅顺应了当前无线通信系统的发展趋势，而且为实现单片无线通信系统提供了可能。 本论文充分调研了面内伸缩谐振器的发展历程，重点研究了面内伸缩谐振器的工作原理和性能参数、AlN薄膜的压电性能、AlN谐振器的有限元仿真和设计。本文的具体内容如下: (1)分别研究了声表面波谐振器、薄膜体声波谐振器和面内伸缩模式谐振器的工作原理，并对其性能参数进行了推导计算;对比分析了三种声波谐振器之间的联系和区别。 (2)采用压电力显微镜测试AlN薄膜的压电系数d33，测试结果涵盖了衬底约束和电场分布的影响，是二者作用下的有效值。本文利用有限元仿真软件针对测试样片建立了等效模型，并结合测试结果和有限元仿真结果，提出了一种近似修正方法，以修正衬底约束和电场分布对于压电测试结果的影响。 (3)利用COMSOL多物理场仿真软件对单个振子及其耦合结构进行了仿真，得到了多种设计结构的谐振频率和振型，根据仿真结果设计相应的驱动电极和检测电极的形状，并研究了结构尺寸和金属电极对器件谐振频率的影响。 (4)根据仿真结果设计器件版图和制备工艺流程。对谐振器制备的关键工艺条件进行了摸索和优化，完成谐振器的制备。利用射频探针台和网络分析仪对器件性能进行了测试，并分析了测试结果，针对性地给出了优化改进的方案。