在傳感器技術里，氣敏元件的制造工藝很多，但針對氣體傳感器的特性、材料，主要采用微電子機械技術(MEMT)。微電子機械技術是以微電子技術和微加工技術為基礎的一種新技術，分為體微機械技術、表面微機械技術和X射線深層光刻電鑄成型(LIGA)技術。體微機械技術加工對象以體硅單晶為主，加工厚度幾十至數(shù)百微米，關鍵技術是腐蝕技術和鍵合技術，優(yōu)點是設備和工藝簡單，但可靠性差；表面微機械技術利用半導體工藝，如氧化、擴散、光刻、薄膜沉積、犧牲層和剝離等專門技術進行加工，厚度為幾微米，優(yōu)點是與IC工藝兼容性好，但縱向尺寸小，無法滿足高深寬比的要求，受高溫的影響較大；LIGA技術采用傳統(tǒng)的X射線包光，厚光刻膠作掩膜，電鑄成型工藝，加工厚度達到數(shù)微米至數(shù)十微米，可實現(xiàn)重復精度很高的大批量生產。


微電子機械技術是通過系統(tǒng)的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)。


近年來，由于在工業(yè)生產、家庭安全、環(huán)境監(jiān)測和醫(yī)療等領域對氣體傳感器的精度、性能、穩(wěn)定性方面的要求越來越高，因此對氣體傳感器的研究和開發(fā)也越來越重要。隨著先進科學技術的應用，氣體傳感器發(fā)展的趨勢是微型化、智能化和多功能化。深入研究和掌握有機、無機、生物和各種材料的特性及相互作用，理解各類氣體傳感器的工作原理和作用機理，正確選擇各類傳感器的敏感材料，靈活運用微機械加工技術、敏感薄膜形成技術、微電子技術、光纖技術等，使傳感器性能最優(yōu)化是氣體傳感器的發(fā)展方向。


新氣敏材料與制作工藝的研究開發(fā)


對氣體傳感器材料的研究表明，金屬氧化物半導體材料Zn0，SIlo2，F(xiàn)e203等己趨于成熟化，特別是在C比，C2H5OH，CO等氣體檢測方面?，F(xiàn)在這方面的工作主要有兩個方向：一是利用化學修飾改性方法，對現(xiàn)有氣體敏感膜材料進行摻雜、改性和表面修飾等處理，并對成膜工藝進行改進和優(yōu)化，提高氣體傳感器的穩(wěn)定性和選擇性；二是研制開發(fā)新的氣體敏感膜材料，如復合型和混合型半導體氣敏材料、高分子氣敏材料，使得這些新材料對不同氣體具有高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性。由于有機高分子敏感材料具有材料豐富、成本低、制膜工藝簡單、易于與其它技術兼容、在常溫下工作等優(yōu)點，已成為研究的熱點。


新型氣體傳感器的研制


沿用傳統(tǒng)的作用原理和某些新效應，優(yōu)先使用晶體材料(硅、石英、陶瓷等)，采用先進的加工技術和微結構設計，研制新型傳感器及傳感器系統(tǒng)，如光波導氣體傳感器、高分子聲表面波和石英諧振式氣體傳感器的開發(fā)與使用，微生物氣體傳感器和仿生氣體傳感器的研究。隨著新材料、新工藝和新技術的應用，氣體傳感器的性能更趨完善，使傳感器的小型化、微型化和多功能化具有長期穩(wěn)定性好、使用方便、價格低廉等優(yōu)點。


氣體傳感器智能化


隨著人們生活水平的不斷提高和對環(huán)保的日益重視，對各種有毒、有害氣體的探測，對大氣污染、工業(yè)廢氣的監(jiān)測以及對食品和居住環(huán)境質量的檢測都對氣體傳感器提出了更高的要求。納米、薄膜技術等新材料研制技術的成功應用為氣體傳感器集成化和智能化提供了很好的前提條件。氣體傳感器將在充分利用微機械與微電子技術、計算機技術、信號處理技術、傳感技術、故障診斷技術、智能技術等多學科綜合技術的基礎上得到發(fā)展。研制能夠同時監(jiān)測多種氣體的全自動數(shù)字式的智能氣體傳感器將是該領域的重要研究方向。