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基于悬臂梁结构的微纳传感器具有灵敏度高、响应快和结构简单等优点，因此被广泛应用于各种高灵敏探测中。本论文对两种基于悬臂梁结构的微纳传感器及其可靠性进行了系统研究，一种是超高灵敏红外光子探测器，另一种是串联接触式RFMEMS开关。取得了如下研究结果： 1.结合光压力理论和悬臂梁动力学理论，提出了基于悬臂梁结构的红外光子探测方法，并通过理论计算，获得了悬臂梁振幅改变量与光功率振幅之间的关系。设计并大规模制作了厚度约为110nm的超薄单晶硅悬臂梁。 2.构建了基于多普勒测振仪(LDV)的光子探测系统，分别对波长为1547nm的红外光和785nm的红光进行了探测，实验结果表明，红外光子的探测是光压效应为主导，红光的探测是光热效应为主导，且在悬臂梁衬底区域光热效应更明显。对于红外光子的探测，实现了0.342m/W的探测灵敏度，比基于电子应力的悬臂梁红外光子探测器高出一个数量级。 3.根据RFMEMS串联开关的理论模型，设计并制作了基于金属/介质复合悬臂梁结构的快速RFMEMS开关。根据流片结果对加工工艺进行了优化，如采用循环淀积-刻蚀和填平工艺，改善了结构层台阶多且覆盖性不好的问题；通过调节PECVD淀积条件，得到了不同应力的氮化硅薄膜，并且对金属剥离工艺进行了深入研究。在此基础上，提出了基于“三明治”悬臂梁结构的快速RFMEMS开关，并完成了工艺流程设计和版图制作等工作。 4.结合共聚焦轮廓曲线仪和多普勒测振仪搭建了微纳器件可靠性测试系统，包括环境腔室的研制、样品台的设计以及系统集成。在不同真空度、气氛、驱动力以及温湿度等条件下，系统地研究了亚微米级超薄单晶硅悬臂梁的长期机械稳定性，阐述了引起悬臂梁频率偏移的各种因素，为基于悬臂梁结构的微纳器件在超高灵敏探测方面的应用提供了指导。