气体传感器在环境监测、工业生产和家庭生活等领域内都有广泛的应用。随着应用领域的拓展和应用需求的增长，对传感器的成本、功耗、寿命和便携性等指标提出了更高的要求。但是，现有的气体传感器功耗过大、成本较高，在灵敏度和响应时间等方面也难以满足日益增长的应用需求。本论文主要工作是基于微加工技术设计并制造高性能微型加热器并研究其在气体传感器中的应用。系统研究了微型加热器设计方法和制造工艺，并首次提出一种高加热效率的三维微型加热器;深入研究了基于微型加热器的热导式和催化燃烧式气体传感器;提出并验证了一种超高灵敏的微纳融合气体传感器。　　 通过优化结构设计，解决关键工艺，成功制造了具有低功耗、高机械强度和良好长期稳定性的二维悬膜式微型加热器。此类微型加热器在400℃时功耗小于20mW，经过近百万次脉冲不变形，连续工作三个月温度漂移小于5％。在此基础上，我们首次提出了一种新颖的三维微型加热器。巧妙利用各向异性湿法腐蚀技术形成凹槽形加热膜区，提升了微型加热器的聚热能力。三维微型加热器的加热效率远高于目前报道的二维微型加热器，单位有效面积上的功耗减小了50％以上。　　 基于两支撑悬梁结构的悬膜式微型加热器，制造了热导式气体传感器并实现了对甲烷气体的快速检测。从传感器的设计、制造、测试和评价等方面，深入研究了基于微型加热器的催化燃烧式气体传感器。实现了对0-100％LEL的甲烷气体的检测，对50％LEL的甲烷响应的灵敏度达到2.76mV/％LEL。首次制造了基于三维微型加热器的催化燃烧式气体传感器，对50％LEL的甲烷响应的灵敏度提升到12mV/％LEL。　　 提出并研发微型加热平台上原位合成纳米敏感膜技术，实现了一种具有超高灵敏度的高性能微纳融合气体传感器。既能充分结合微型加热平台的低功耗、快响应和温度可控的特点，又能有效发挥有序纳米敏感膜的高灵敏的优势。该传感器对100ppb的乙醇气体的灵敏度为1.6(Rair/Rgas)，而且响应时间小于3s，功耗低于30mW。微纳融合气体传感器在功耗、响应时间、灵敏度和探测下限等指标上比传统的陶瓷管式传感器都有1-2个数量级的提升，为进一步发展高性能气体传感器提供了新的思路。