半个多世纪以来，微电子芯片作为通信模块的核心器件，一直推动着信息时代的发展。随着信息技术的革新，通信系统需要大容量、高速率和低能耗的功能器件，这也意味着需要制作制程更小的芯片来满足这一需求。然而，由于量子效应的限制，微电子芯片的研发将难以继续遵循摩尔定律。硅基光子平台具有高速率、低成本、大带宽等特点且能与CMOS工艺兼容，是目前最具有前景的光子集成平台之一，可以满足未来通信系统的需求。作为光芯片的基本元件，硅基微腔由于其具有尺寸小、结构简单、易于集成的特点，在硅光子学领域的滤波、调制、延时等诸多方面有着十分广阔的应用。高Q硅基微腔具有极高的储能能力，是光电振荡器、生物传感器等器件的重要组件之一。提高硅基微腔的Q值成为了全球众多研究人员努力的方向。本文通过探讨提升硅基微环Q值的原理，设计并制备了三种不同结构的高Q硅基微环、微盘谐振器。主要研究工作可总结为以下几方面：
　　(1)阐述了硅基微环、微盘谐振器的研究现状，总结了国际上改善硅基波导表面粗糙度的研究成果。分析了微环的重要参数和影响微环Q值的主要因素，介绍了硅基微环的制作工艺。
　　(2)提出并制作了一种非同心圆的高Q硅基微环谐振器，通过仿真对器件的传输特性和Q值进行了分析，并从实验上验证了这种结构对提升Q值的可行性。进一步采用热氧化和退火的方法降低微环侧壁表面粗糙度。实验结果表明，非同心圆微环在热氧化和退火工艺之后的最高Q值从万级提升至十万级。
　　(3)设计并制作了一种宽脊波导微盘谐振器和一种跑道型高Q硅基微环谐振器。理论上分析了这两种结构的传输特性，从实验上测试了两种新型结构的传输谱线和谐振峰Q值，实验结果表明，两者最高Q值分别达到了1.9×105和1.49×105。