提出了一种新型结构的法布里-珀罗(F-P)腔光纤压力传感器。该传感器基于法布里-珀罗多光束干涉, 利用压力敏感膜的纵向挠度变化带动位移柱的横向位移运动来改变F-P腔的腔长变化。详细阐述了传感器新结构的设计方法及其工作原理, 分析了不同参数对传感器性能的影响。采用ANSYS软件仿真模拟了传感器压力敏感膜在压力作用下的挠度变化。结合现有的MEMS工艺, 可制作出工艺简单、温度系数低、灵敏度高, 且抗电磁干扰的MEMS光纤压力传感器。

提出了一种新型的基于阳极键合的硅微圆盘多环谐振陀螺的结构设计及其制作方法。该种陀螺采用MEMS工艺制作而成，基底材料为肖特BF33玻璃，电极和谐振器均由单晶硅片加工而成，肖特BF33玻璃与单晶硅片通过阳极键合工艺键合在一起。介绍了该种陀螺的基本结构、工作原理，并进行了仿真分析，得出该种陀螺具有较小的频率分裂，表现出陀螺效应。最后，通过MEMS工艺进行了实际加工，得到了该种陀螺的实验样品。

基于纳米多晶硅薄膜电阻的多功能传感器由压力传感器和加速度传感器构成。纳米多晶硅薄膜电阻构成的两个惠斯通电桥结构分别设计在方形硅膜表面和悬臂梁根部。采用MEMS技术和CMOS工艺在〈100〉晶向单晶硅片上实现压力/加速度传感器芯片制作, 利用内引线技术将芯片封装在一个印刷电路板（PCB）上。在室温下, 工作电压为5.0 V时, 实验结果给出压力传感器灵敏度(a=0)为1.0 mV/kPa, 加速度传感器灵敏度(p=0)为0.92 mV/g, 可实现外加压力和加速度的测量, 具有较好的灵敏度特性且交叉干扰较弱。

针对太阳辐照度测量仪器高性能及微型化的要求，研究了一种绝对辐射计的关键器件——微机电系统（MEMS）微型红外辐射探测芯片。该芯片以在红外宽光谱范围内具备高吸收率的镍磷黑膜层吸收辐射，以高机械性能、高热导率且绝缘的金刚石材料作为基片，利用集成的薄膜电阻丝进行电加热等效。制备的镍磷黑红外吸收膜层的表面具有较多无规则微孔，其直径分布在50 nm~10 μm，形成一个布满微孔特征的表面。镍磷黑红外吸收膜层的反射率在1.5~16 μm光谱范围为0.4%以下，其红外透射比在1.5~15 μm波段为0.15%以下，从而有效吸收率达到0.99以上。选择电学性能稳定的康铜材料作为薄膜电阻丝材料，采用MEMS工艺制备薄膜电阻丝。薄膜电阻丝的电阻稳定在50.3 kΩ，能够满足红外辐射探测芯片的设计要求。

为了简化电容式振动环陀螺仪的制作方法，进一步提高成品率，提出了一种结合反应离子深刻蚀(DRIE)与阳极键合的陀螺仪制备方法。分析了振动环陀螺的工作原理，指出了传统工艺存在的缺陷；对该制作方法所采用的工艺流程进行了详细设计，分析了不同工艺参数对陀螺仪性能的影响，并依据分析和实验结果改进了工艺流程和参数。最后,采用该方法制作了振动环式微机械陀螺仪并进行了测试。实验结果表明，采用该方法能成功制作电容间隙为3 μm、厚度为80 μm的振动环式陀螺仪微结构。与传统的制作方法相比，工艺流程大为简化，掩模板数量从7块减少到2块，满足器件性能可靠、工艺简单、成品率高的要求。