无线和移动通信系统的爆炸性发展不断推动了组件性能和系统集成的快速技术创新。为了获得更快的信号处理并降低集成复杂性，小型化和互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容的微机电系统（MEMS）谐振器可能是新一代设备的驱动核心，例如射频（RF）滤波器和振荡器。因此，高性能MEMS谐振器技术作为用于先进无线通信系统的RF前端中的基本组件是高度需求的。

报告介绍一种新型高性能压电AlN兰姆波谐振器（LWR）的综合分析和实验结果。首先，将提供关于电极材料和厚度对谐振器性能的影响的理论分析和仿真，并且将给出关于设计电极以优化机电耦合系数（k²）的规则。然后，为了提高质量因子（Q），本论文首次引入了一种新型的使用蝶形板的AlN LWR，将给出理论分析和实验结果以证明蝴蝶形板可以有效地抑制系链位置的振动并减少漏波损失。测量的蝴蝶形谐振器使无载Q达到4,758，比传统谐振器提高了1.42倍。此后，将介绍一种新的温度补偿技术，使用对称的SiO₂/AlN/SiO₂层状结构来代替传统的AlN/SiO₂非对称结构以获得对称兰姆波纯S₀模态，此模态比非对称QS₀模式更高的相速度（v_p）和更大的k²，并且经历较小的温度引起的弯曲变形减少高温下的杂波。最后，通过利用在特定厚度的AlN中传播的一阶对称兰姆波（S1）模态首先实验证明了低阻抗（Z_min）和高频率（f_s）的AlN LWR。