作为一种在集成电路领域非常有应用前景的圆片材料，SOI在MEMS和微纳米光学领域同样展示了其作为初始衬底得天独厚的优势，并且引起了科研人员和产业界广泛的兴趣，在SOI-MEMS和SOI光子晶体的研究历程中都有一些令人振奋的成果出现，SOI越来越成为MEMS和微纳米光学加工的有力候选材料。我们正是在这样的背景下开展了对SOI微机械结构和相关器件的研究。本文针对硅杯结构的SOI高温压力传感器和基于SOI的低量程微差压型压力传感器进行了设计和制作，并针对SOI二维光子晶体结构的制作进行了工艺探索。　　 通过比较不同工艺手段制备的SOI材料的不同特点选取SIMOX外延片作为初始材料，采用SOI的埋氧层作为介质隔离层取代了常规的pn结隔离来保障SOI压力传感器的高温应用。采用有限元分析的方法模拟了硅杯结构的SOI传感器的应力分布，充分考虑力敏元件的压阻效应确定了SOI压阻式压力传感器的结构参数。采用微机械加工工艺制作了分别适用于0.1MPa量程和1MPa量程的压力传感器，探索了SOI-MEMS器件加工的一般工艺制程，解决了SOI压阻式压力传感器制作中的一些关键工艺问题。器件的最终测试结果也得到了与理论模拟和数值计算相对一致的结果，响应曲线表明器件的输出特性是比较理想的。由于测试条件的限制，高温测试仅在180℃下进行，如果能够进一步完善封装和测试环境，传感器的适用温度可以得到相当的提升。　　 从压力传感器发展过程所实际面临的非线性问题出发，提出了一种SOI-on-Cavity结构的微差压型低量程压力传感器，结构上具有绝缘介质隔离、孔腔厚度可调、应力集中结构以及横向压阻等优点，性能上具有可高温应用，工艺简单且重复性好，线性度高以及可实现过载保护等诸多优点。采用有限元模拟软件对结构进行了应力分析和结果统计，比较总结了器件的几何参数对器件应力分布的影响，提出了关于该结构的传感器的设计规则，由此完成器件的整体设计，并流片制作了SOI-on-Cavity结构的微差压型低量程压力传感器的原型器件。并对SOI-on-Cavity衬底在其它MEMS器件上的应用前景进行了阐述和展望。　　 结合光子晶体的禁带效应和自准直效应，并且充分考虑到后续制作过程工艺的影响设计了SOI二维光子晶体的整体结构。SOI光子晶体的制作采用了制作平板光波导与光子晶体套刻的两步工艺方案，探索了采用光刻和ICP-DRIE制作平板光波导的工艺，考虑到端面粗糙度的影响最终对获得的样品的输入输出端面进行了抛光处理。光子晶体的制作过程采用了聚焦离子束直写的加工手段，最终获得的SOI二维光予晶体从结构上可以观察到很好的均匀性，考虑到设计过程的工艺容差，FIB所加工获得的结构应该能够满足光子晶体进行进一步测试的需要。