本发明公开了一种基于CMUT的温度传感器及其制备方法与应用方法，其整体结构由温度敏感薄膜和基座两部分组成；其中温度敏感薄膜采用高热膨胀系数半导体材料制成，其中部经离子掺杂形成上电极；基座中部自上而下依次为C型空腔、二氧化硅隔绝层、T型下电极；且T型下电极下部外侧由内而外依次为应力缓解凹槽以及二氧化硅底板，二氧化硅底板上围绕C型空腔设置有二氧化硅支柱；该CMUT结构在用于温度测量时，通过温度敏感薄膜与基座之间的热应力失配而引起的敏感薄膜谐振频率变化来实现温度检测；CMUT上、下电极均位于空腔内，有效电极间距小，寄生电容小、可实现低功耗、高灵敏度、快速温度检测。