（元琛科技）微电子机械系统（MEMS）是指可批量制作的，集微型结构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路等于一体的微型器件或系统。首先，采用MEMS技术制备的叉指电极衬底，具有微纳米尺度的电极间距，可极大的提高信噪比，降低检测限，且利于秒级快速的响应；其次，基于MEMS技术构建的微型加热器，可以实现毫瓦级更低的加热功耗以及毫秒量级的温升-降速率，利于传感器在实际现场中的应用。基于MEMS技术，可大幅度减小传感器的尺寸，利于传感器阵列架构以及传感器的组网监测。

MEMS基底生产工艺当前较为成熟，传感器区别多在于敏感材料与基底的集成方法，主要有原子层沉积方法、电镀法、热氧化法、湿法刻蚀法、磁控溅射法和丝网印刷法等。

（1）原子层沉积方法
原子层沉积（ALD）是在反应器中，反复通入气相前驱体并在基底形成沉积膜的一种方法。每次通入的前驱体都会在基体表面沉积并伴随表面反应而形成薄膜，在反复的清洗和沉积之后就会制得目标厚度的薄膜。通过原子层沉积生长的金属氧化物薄膜以及核－壳结构大多可用于传感应用。通过采用这种方式，只要有成膜材料可以通过的缝隙，就能以纳米等级的膜厚控制，在小孔侧壁和深孔底部等部位成膜，在深度蚀刻时的聚合物沉积等MEMS加工中形成均匀的成膜。

（2）电镀法
电镀就是在某些金属表面上利用电解原理镀上另一层其它金属或合金的过程。在电镀的过程中，以镀层金属作为阳极，以目标器件作为阴极，镀层金属的阳离子会在待镀工件的表面被还原而形成镀层。电镀技术的主要优点是它是一种极其廉价的薄膜制备技术，另外可以利用电镀技术制备合金、和厘米级的厚膜和复杂的图形、电镀薄膜具有良好的应力特性。电镀技术由于受到自身淀积原理的限制，一般需要在衬底有一层薄的金属层做种子（所谓的seed），因此这在一定程度上限制了衬底的种类。
（3）热氧化法
热氧化法主要过程：（1）氧化剂（O2/H20）以气态形式到达硅片表面；（2）氧化剂在固态介质（SiO2）中扩散到Si；（3）氧化剂和Si发生反应。热氧化法制备的薄膜比其他方法制备的薄膜都要致密。热氧化法可以分为干法氧化和湿法氧化，反应温度为900~1200℃，干法氧化的到的薄膜要比湿法氧化的薄膜致密。
（4）湿法刻蚀法
湿法刻蚀是通过模板和不同的刻蚀剂在材料表面制作出规则的形貌。不同各向异性的刻蚀剂可以刻蚀出不同的形貌。利用湿法刻蚀可以制造出多种三维硅纳米结构，例如纳米线，纳米柱和纳米锥，传感器，垂直晶体管等。实际上，大多数这些结构都是用反应离子蚀刻（RIE）制成的，其加工成本高，通量低，氟污染大。理论上的湿法各向异性蚀刻具有清晰且可控的特征，但实际应用中仍未得到很好的实现，很大程度的原因是化学蚀刻剂会沿各个方向均匀腐蚀下层基板。

（5）磁控溅射法
溅射的原理就是通过高能粒子轰击靶材表面，将靶材表面的原子或分子轰击出来，并在磁场和电场的控制下撞击基底从而沉积成薄膜。磁控溅射是物理气相沉积（PVD）的一种，被大量用于制备金属、半导体、绝缘体等多种材料的薄膜。这种方法操作简单，易于控制，具有附着力强，镀膜面积大等优点。自1970年代首次开发以来，磁控溅射技术己逐渐应用于装饰，半导体和制造领域的工业应用。目前，磁控溅射己成为真空沉积领域中使用最广泛且不断发展的技术之一。与其他溅射技术相比，磁控溅射不仅可以在较低的压力下和相对较高的沉积速率下进行操作，而且还可以用于合成一些颗粒感较小的致密膜。到目前为止，已经有了一些基于溅射MOS薄膜的MEMS传感器的例子，包括基于微机械WO3传感器以及包含p-n异质结的传感膜：SnO2-NiO膜在室温下对H2S具有高敏感性能。但大多数的溅射膜灵敏度仍远低于常规化学合成的纳米结构MOS材料，这是因为其非晶态和高密度结构限制了敏感材料与周围气体之间的相互作用。

（6）丝网印刷法
丝网印刷技术发展至今已有十分悠久的历史，是一种使用将油墨逐层叠加在一种固体材料上的，通过使用网框或者模具来改变图形的厚膜技术，因其成本低廉、高效、大批量生产等优势被广泛运用在广告制作、海报印刷、工艺生产的领域，而使用丝网印刷工艺制备传感器成为一项重要的里程碑。与传统的棒状电极相比，丝网印刷电极因其体积小的优势能够集成在各种便携式测试系统中，在避免取样、运输等操作下直接与环境中的待检测物接触并传感。丝网印刷电极的制备工艺主要由以下几个操作流程组成，图形设计、模板制定、材料预处理、印刷、电极干燥组成。电极一般使用丝网印刷机半自动印刷，也可以使用手工印刷的方式。