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振动式能量采集器是将周围环境中的机械振动能转换为电能的器件，它能代替传统电池为一些微型传感器和超低功耗电路供电，具有小型化、寿命长、环保等优点。传统谐振式振动能量采集器在实际应用中存在着带宽窄，采集频率范围有限的问题，宽频振动式能量采集器能够有效的解决这一问题。利用采集器阵列、耦合振子、非线性梁结构等方法能够实现宽频振动能量采集器。其中，非线性梁结构具有工艺简单，容易实现的优点。 晶圆键合是重要的MEMS制造工艺，铝锗共晶键合因其CMOS兼容性而得到重视。晶圆键合过程中产生的残余应力可能会导致材料特性的改变和结构的变形，从而影响器件最终的性能和可靠性。对铝锗键合后残余应力的测量和分析有助于采取手段减小残余应力，改进键合工艺，也可以为铝锗键合的应用作参考。 本文对基于非线性梁的宽频振动式能量采集器及铝锗键合后的残余应力分布展开研究。具体研究内容如下: 首先，提出了一种新型的非线性梁结构的宽频振动式能量采集器设计，介绍了这种非线性二折梁的设计思想，并利用有限元软件进行了这种二折梁的刚度仿真，仿真结果表明，二折梁具有明显的非线性，且当梁的形变在40μm到100μm之间时，梁呈现出明显的软化趋势。之后利用体硅MEMS工艺实现了宽频振动式能量采集器结构的初步制作。 其次，开展了铝锗键合后残余应力分布的工艺研究，在键合环下方和周围制作了一系列形状、大小相同的力敏电阻条，通过比较键合前后力敏电阻条的阻值变化，分析电阻条处残余应力的大小及与工艺相关性，结果表明键合环内外的压阻变化约为键合环下方压阻变化的三倍。这种方法可以作为晶圆级键合质量的有效在线表征手段之一。