目前,微电子机械技术由于得到集成电路工业的支持,其发展速度异常迅猛。微结构气体传感器已逐渐成为气体传感器领域的一种主要结构形式。用该技术制作的微结构气体传感器具有体积小、功耗低、灵敏度高、重复性、易批量生产、成本低、加工工艺稳定等优点,并且对于气体传感器的集成化、智能化、功能化,以及提高其选择性和可靠性都有着重要的意义。本文提出了一种基于硅压阻效应的新型MEMS气体传感器,其结构主要是由制作在硅薄膜表面的惠斯通电桥和在硅薄膜表面积淀的一层聚合物气敏薄膜构成。聚合物气敏薄膜在吸收气体发生膨胀,由于聚合物气敏薄膜积淀在硅薄膜上表面,膨胀受到限制,将带动硅薄膜发生弯曲变形,使得制作在硅薄膜中的压敏电阻阻值改变,于是,由目标气体引起的聚合物气敏薄膜变形将通过压阻式惠斯通电桥转变成电压输出。本文应用弹性力学薄板原理对气体传感器理论模型作了研究,建立了该气体传感器中硅薄膜与聚合物气敏薄膜相互作用的理论模型,建立了半覆盖双层薄膜弯曲的微分方程,对微分方程中的弯曲刚度系数作了修正,提出了气体传感器的等效横向气体载荷q_g概念及其表达式,并由此导出了传感器的最终输出公式。同时,本文根据已建立的理论模型,并对气体传感器结构和工艺作了初步设计。理论分析表明该传感器的输出具有很好的线性,而且结构简单、无需加热,应用MEMS(Microelectromechanical System)工艺技术可实现与信号处理电路的集成等优点。