目前，氣體傳感器的應用日趨廣泛，在（zài）物聯網（wǎng）等泛在應用的推動（dòng）下，其技術發展方向開（kāi）始向小型化、集成化、模塊化、智（zhì）能化方向發展。具有代表性的基於金屬氧化物半導體敏（mǐn）感材料(MOS)氣體傳感器已廣泛應用於環境、樓宇（yǔ）控製等領域的氣體檢測，該類傳感（gǎn）器的能耗是製約其大規模布設的核心節點，MEMS技術為（wéi）解決MOS氣體傳感器的該（gāi）類問題提供了（le）強（qiáng）有力的有效途逕和方案（àn）。MEMS技（jì）術的（de）應用也為該類傳感器的（de）集成化提供堅實的基礎。毫無疑問，基於（yú）MEMS的（de）設計方案（àn）將成為未來氣體傳感器（qì）的主要發展方向之一。

目前，市場上以單晶矽材料為襯（chèn）底，非矽材料為（wéi）敏感層的（de）MEMS氣（qì）體傳感器（qì）比較（jiào）常見，現就市場常見MEMS氣體傳感器類型加以（yǐ）介紹:

MEMS電導（dǎo）型氣敏傳感器

這種氣（qì）敏傳感器的敏感（gǎn）材料是金（jīn）屬氧化物半導體或導電聚合物。當這些材料暴露（lù）於被測氣體中，氣（qì）體會與它們發生作用，引起電導率或電阻率的（de）變化，產生包含氣體成分和濃度的電（diàn）信號，經過信（xìn）號處理電路處（chù）理後，即可識別氣體的成分（fèn）和（hé）濃度。

使用較多的金屬（shǔ）氧化物半導（dǎo）體是二氧化錫，其次是二氧化鈦、氧化鋅等（děng）。為提高氣（qì）敏傳感器靈敏度和選擇性，往往（wǎng）會向金屬氧化物中加入催化劑（jì），如鉑、鈀等貴金屬或（huò）合適的金屬氧化物。

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

MEMS微氣體傳感器的製作工藝如圖所示，其特點在於（yú）將加熱電極、絕緣層和測（cè）試電極一層（céng）一（yī）層依次堆積疊（dié）加在一起。

MEMS固體電解質氣（qì）敏傳感器

固體電（diàn）解質氣敏傳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，溫漂小。但它（tā）的（de）輸出電流（liú）和敏感性能與電極尺寸關係密切。傳統的燒結體型器件難於控製（zhì）電極尺寸，因而輸出的電（diàn）流和敏（mǐn）感性（xìng）能也難於控（kòng）製。由於（yú）MEMS技術製作的器件電機尺寸精度高，因而MEMS固體電（diàn）解質電流（liú）型氣（qì）敏傳感器性能優異。

目前基於“三明治”結（jié）構的傳感器，可（kě）以實現MEMS工藝的兼容與加（jiā）工，解決（jué）了傳統固（gù）體電解質式氣體傳感器工藝兼容性差、器件結構複雜等問題。

MEMS氣體傳感器的優勢在於:

(1)微型化: MEMS器件體積小，一般單個（gè） MEMS傳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有慣性小、諧振頻率高、響應時間短等優（yōu）點。 MEMS更高的表麵體積比(表麵積比體積)可以提高表麵傳感器的敏感程度。

(2)矽基加（jiā）工工藝，可兼容傳統 IC生產工藝:矽的強度、硬（yìng）度和楊氏模量與鐵相當，密度類似鋁，熱傳（chuán）導率（lǜ）接近鉬和鎢，同時可以很大程度上兼容矽基加工工藝。

(3)批（pī）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（yīng）寸（cùn）的矽（guī）片晶元上可同時切割出大約（yuē） 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（lái）說，單顆 MEMS往往在封裝機械（xiè）傳感器的同時，還會集成ASIC芯片，控製 MEMS芯片以及轉換（huàn）模擬量為（wéi）數字量輸出。同時不同的封裝工藝可以把不同功能、不同敏感方向或致動方（fāng）向的多個傳感器或執行器（qì）集成於一體，或（huò）形成微傳感器陣列、微執行器陣列，甚至把多種功能的器件集成在一起，形成複雜的微係統。

(5)多學科交叉: MEMS涉及（jí）電子、機（jī）械、材料、製造（zào）、信息與自動控製（zhì）、物理、化學和生物等多種學科（kē），並集約了當今（jīn）科學技（jì）術發展的許（xǔ）多成果。