磁通门传感器在灵敏度、温度稳定性、零位漂移等方面具有明显优势，但线圈结构与饱和激励方式使其体积和功耗偏大是亟待解决的问题。近年来采用微加工工艺制备微型磁通门是一个研究热点，如何解决微型化对磁通门性能带来的影响，成为微型磁通门的关键技术问题。微型化器件的应用场合以及微型化器件本身的散热条件决定了微型磁通门对低功耗有着更迫切的需求；采用正交激励结构可以在不增加激励电流的情况下通过缩短铁芯长度增加磁通门的线性测量范围，但微型正交激励磁通门噪声过大、灵敏度过低；微工艺制备的软磁铁芯材料性能比块材下降很多。针对这些关键问题，本文通过改进缩比结构铁芯，探索避免大漏磁的低功耗方法；通过改进宽线性范围微型正交激励磁通门结构，提高其灵敏度并降低噪声；通过研究微型铁芯的制备工艺探索更适合微型磁通门铁芯的制备方法。　　本文的主要工作及创新型研究成果如下：　　1、提出了一种考虑了漏磁比的缩比结构磁通门最佳激励电流模型，在此模型的基础上提出了一种能够大幅降低微型磁通门功耗的多孔铁芯结构。采用缩比结构铁芯可以降低磁通门激励电流从而降低功耗，然而现有的缩比结构最佳激励电流模型无法考虑到漏磁的影响导致精度较差。本文在考虑了漏磁因子的基础上提出了新的最佳激励电流模型。通过实验和有限元分析，证明了新模型的准确性。在此模型基础上，提出了一种改进型缩比结构——多孔结构。这种结构可以通过感应线圈铁芯的纵向分段降低漏磁，通过横向分段增加激励线圈部分铁芯的等效横截面积，从而进一步降低磁通门功耗。　　2、提出了采用S型激励线和多根分段铁芯结构的微型正交激励磁通门，采用这种结构可以有效提高微型正交激励磁通门灵敏度并降低噪声。线-芯结构微型正交激励磁通门可以通过缩短铁芯长度的方法增加对外磁场的退磁，在不提高激励电流的情况下达到增加测量线性范围的目的。然而目前制备的微型正交激励磁通门存在着灵敏度低、噪声高等缺点。本文提出了一种采用分段铁芯结合多铁芯的方法实现磁通门灵敏度的提高和噪声的降低。与现有的微型正交激励磁通门相比较，采用多铁芯阵列可提高灵敏度；采用分段铁芯取代缩短铁芯长度，在增加磁通门线性范围的同时防止了由于感应线圈匝数减小带来的灵敏度降低；得益于灵敏度的提高，传感器磁噪声得到降低；同时，这种结构提高了传感器输入电阻，有利于降低磁通门对驱动电路的要求。对制备得到的微型正交激励磁通门进行了测试，与现有微型正交激励磁通门相比较，在基本相同的激励条件下，噪声降低为1/3，灵敏度提高两个数量级，线性范围基本不变。与现有的宽线性范围微型正交激励磁通门相比较，线性范围增加一倍，灵敏度提高一个数量级，噪声降低32％。　　3、提出了适用于微型磁通门的薄膜铁芯材料制备方法。目前进行薄膜铁芯材料研究时多追求更好的软磁性能，而对采用这些薄膜铁芯的磁通门性能的研究比较少见。本文针对Co77Fe2.5Mn1.4Mo2.1Si13B4非晶材料和NiFe合金材料，在研究如何通过改进制备工艺得到更好软磁性能的同时，进一步研究了制备得到的薄膜作为磁通门铁芯时磁通门的灵敏度、线性范围、最佳激励电流及噪声性能。给出了不同性能需求条件下，微型磁通门铁芯制备方法的建议。　　4、提出了一种适用于微型磁通门制备过程的聚酰亚胺低成本平坦化方法。微型磁通门工艺中常用的绝缘层/保护层为聚酰亚胺，其平坦化方法通常采用化学机械平坦化，而化学机械平坦化设备价格昂贵。本文通过对聚酰亚胺湿法刻蚀技术和线间填充技术的研究，提出了一种低成本平坦化方法。与微型磁通门制备过程中常用的反应离子刻蚀法和化学机械平坦化方法相比较，这种方法仅需要进行光刻和湿法刻蚀，降低了工艺成本。　　本文的研究结合国家自然科学基金课题“微型磁通门的低功耗技术研究（No.60874101）”和教育部高等学校博士学科点专项科研基金课题“基于多孔软磁薄膜的微型磁通门低功耗技术研究（No.20126102110031）”进行，对微型磁通门性能的提高、成本的降低都具有重要意义。研究成果还可用于航空航天、微型卫星、小型无人机、生物医学、电流测量、舰船消磁、交通管控、汽车工业等诸多领域。