目前，氣體傳感器的應用日趨廣泛，在物聯網等泛在應用的推動下，其技術發展（zhǎn）方向（xiàng）開始向小型化、集成化、模（mó）塊化、智能化方向發展。具有代表（biǎo）性的基於（yú）金屬氧化物半導體敏感材料（liào）(MOS)氣體傳感器已廣泛（fàn）應用於環境、樓（lóu）宇控製等領域的氣體檢測，該類傳感器的能耗是製約其大規模布設的核心節（jiē）點，MEMS技術為解決MOS氣體傳感器的該類問題提供了強有力（lì）的有效途（tú）逕和方案（àn）。MEMS技術的應（yīng）用也為該類傳感器的集成化提供堅（jiān）實的基礎。毫無疑問，基於MEMS的設計方案將成為未來氣體傳感器（qì）的主要發（fā）展方向之一。

目前，市場上以單晶矽材料為襯底，非矽材料為敏感層的MEMS氣體傳（chuán）感（gǎn）器比較常見，現就市場（chǎng）常見MEMS氣體（tǐ）傳感器類型加以介紹:

MEMS電導型氣敏傳感器

這種氣敏傳感器的敏感材料是金屬氧化物半導體或導電聚（jù）合物。當這些材料暴露於被測氣體中，氣體（tǐ）會與它們（men）發生（shēng）作用，引起電導率（lǜ）或（huò）電阻率的變化，產生包含氣體成分和濃度（dù）的電信號（hào），經（jīng）過信號處理（lǐ）電路（lù）處理後，即可識別氣體的成分和濃度（dù）。

使用較多（duō）的金（jīn）屬氧化物半（bàn）導體是二氧化錫，其次是二氧化鈦、氧化鋅（xīn）等。為提高氣敏傳感（gǎn）器靈（líng）敏度和選擇性，往往會向金屬氧化物中加入催化劑，如鉑、鈀等貴金屬或合適（shì）的金屬氧化物。

MEMS金屬（shǔ）氧化物半導體氣（qì）敏傳感器采用微電子技術的（de）成膜工藝在矽襯底上澱積金屬氧化物敏感（gǎn）層，利用敏感層下的電阻做加熱器，利用二極管（guǎn）做測溫元件，必（bì）要的信號電路和讀出電路也可以集成在同一矽芯片上。

MEMS微（wēi）氣體傳感器的製作工藝如圖所示，其特點在於將加熱電極、絕緣層和測試電極一層一（yī）層（céng）依次堆積疊加在一起。

MEMS固（gù）體電解質氣敏傳感器

固體電解質氣敏傳（chuán）感器有電流型和電壓型兩種，電流型的靈敏度高，測量範圍大，溫漂（piāo）小。但它的輸出電流和敏感（gǎn）性能與電極尺寸關（guān）係密切。傳統（tǒng）的燒結體型器件難於（yú）控（kòng）製電極尺（chǐ）寸，因而輸出的電流和敏感性能也難於控製。由於MEMS技術製作的器件電機尺寸精（jīng）度高，因而MEMS固體電（diàn）解質（zhì）電流型氣敏傳感器性能優異。

目前基於（yú）“三（sān）明治”結構的傳（chuán）感器，可以實（shí）現MEMS工藝的兼容（róng）與加工，解（jiě）決了傳統固體電解質式氣體傳感器（qì）工藝兼容性差、器件結構複雜等問題（tí）。

MEMS氣體傳感器的優勢在於（yú）:

(1)微型化: MEMS器件體積小（xiǎo），一般單個 MEMS傳（chuán）感器的尺寸以毫米甚至微米為計量單位，重量輕、耗能低。同時微型化以後的機械部件具（jù）有慣性小、諧振（zhèn）頻（pín）率高、響應時間短等優點。 MEMS更高的（de）表麵體積比(表麵積比體積)可以提（tí）高表麵傳感器的敏感程度。

(2)矽基（jī）加工工藝，可兼容傳統 IC生產工藝:矽的強（qiáng）度、硬度和楊氏模量與鐵相當，密度類似鋁，熱傳導率接近鉬和鎢，同時可以很大程度（dù）上兼容矽基加工工藝（yì）。

(3)批量生產:以單個 5mm×5mm尺寸的 MEMS傳感器為例，用矽微加工工藝在一片 8英寸的矽片晶元上可同時切割出大約 1000個 MEMS芯片（piàn），批量（liàng）生產可大大降低單個 MEMS的生產成本。

(4)集成化:一般來說，單顆 MEMS往（wǎng）往在封裝機械傳感器（qì）的同（tóng）時，還會（huì）集成ASIC芯片，控製 MEMS芯片以及轉換模擬量為數字量輸出。同（tóng）時不同的封（fēng）裝工藝可以把不同功能、不同敏感方向或（huò）致動方向的多個傳感（gǎn）器或執行器集成於一體，或形成微傳（chuán）感（gǎn）器陣列、微（wēi）執（zhí）行器陣列，甚至把多種功能的器件集成（chéng）在一起（qǐ），形成複（fù）雜的微係（xì）統。

(5)多學科交叉: MEMS涉（shè）及電子、機械、材料、製造（zào）、信息（xī）與自動控製、物理、化學和生物等多種學科，並集約了當今科學技術發展的許多成果。