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薄膜体声波（Bulk Acoustic Wave,BAW）滤波器凭借体积小、高频率和可集成的优势已经应用于4G等通信技术中,随着5G通信技术的发展,通信技术对射频滤波器有了新的性能要求,要求向大带宽发展。BAW谐振器作为BAW滤波器的主要组成单元,其机电耦合系数直接影响着BAW滤波器的带宽,而BAW谐振器的机电耦合系数主要由压电薄膜的机电耦合系数决定,因此BAW谐振器及其采用的压电材料一直吸引着学术界和企业界的研究热潮。然而目前应用的Al N材料体系BAW谐振器的机电耦合系数较低（kt2<7.5%）,常用作窄带滤波器（相对带宽<4.3%）,无法满足5G滤波器大带宽（相对带宽>8%）的应用需求,因此制备具有高机电耦合系数的压电材料和高机电耦合系数的BAW谐振器是至关重要的。针对这一现状,本论文重点开上展了单晶压电材料的切型研究,单晶压电薄膜的制备与表面改性处理研究,以及薄膜体声波谐振器的制备研究等内容,主要研究内容总结为以下几方面:（1）进行了谐振器功能层的设计,提出选择LiNbO3（LN）单晶薄膜作为BAW谐振器的压电层,建立了一种新的方法分析不同切向LN材料的kt2和谐振模态;并通过分析电极种类、形状等对谐振器谐振模态、谐振频率的影响,选择Al和不规则五边形作为谐振器的电极和电极形状。重点采用欧拉角变换和有限元方法仿真分析了不同切向LN的机电耦合系数变化以及谐振模态特征,获得了LN材料机电耦合系数随Y切不同旋转角度的变化趋势,为后续BAW谐振器制备进行切型的选择奠定了理论基础。（2）基于离子注入剥离技术（Crystal-Ion-Slicing,CIS）进行了两种不同切向LN单晶薄膜的制备,重点验证了该工艺对Y切不同旋转角度LN薄膜制备的适用性和兼容性。该方法制备的两种单晶薄膜均具有较好的结晶质量,且薄膜厚度均匀,但是薄膜表面粗糙度较大。因此,本论文重点采用了一种非接触式离子抛光技术—低能Ar+辐照,对薄膜进行表面改性处理,结果表明该离子辐照技术不仅可以有效降低薄膜表面粗糙度,还能移除由注入导致的表面损伤层。而且表面处理后LN薄膜的电学性能得到了明显的提升,表明了此方法制备的LN单晶薄膜较好地延续了LN单晶块材的性能。（3）为了获得高机电耦合系数的BAW谐振器,本论文提出了43°Y切LN薄膜作为压电层,该切型LN机电耦合系数达到23%,是目前应用的Al N材料机电耦合系数的3倍以上。然后采用CIS技术制备了基于43°Y切LN单晶薄膜的空腔型薄膜体声波谐振器,谐振器机电耦合系数约为14.7%,是目前应用谐振器机电耦合系数的2倍左右,但是存在谐振腔上方膜层翘曲的问题。（4）为了进一步提升BAW谐振器的性能,本论文对固体装配型薄膜体声波谐振器（Solidly-Mounted-Resonator,SMR）进行了制备研究,重点建立了两种布拉格反射层集成技术:正向生长技术和反向生长技术,并分别研究了两种集成技术对谐振器性能的影响。正向生长技术中,采用在衬底表面自下而上生长布拉格反射层,在该结构中提出采用聚并环丁烯（Benzocyclobutene,BCB）作为声学反射层的概念来提升对声波的反射效率。反向生长技术中,采用在注入片表面自上而下生长布拉格反射层,制备的BAW谐振器机电耦合系数可达20%,是目前应用BAW谐振器机电耦合系数的2倍以上。综上,本论文提出了特殊切型LN单晶薄膜作为BAW谐振器的压电层,并验证了离子注入剥离技术对Y切不同旋转角度LN单晶薄膜制备的适用性与兼容性。基于该技术成功制备了薄膜体声波谐振器,器件机电耦合系数达到20%,是目前商用BAW谐振器机电耦合系数的2倍以上。