电离型气体传感器(GIS)是一种典型的基于物理检测原理的气体传感器，其利用局部高电场将样本气体电离，根据电离特性进行气体识别。电离型气体传感器选择性好、响应时间短，一般工作在常温下，且可检测低吸附能气体如惰性气体。基于微电子机械系统(MEMS)技术制备的硅尖阵列成本低、一致性好、便于批量制作，其在场发射领域已得到广泛应用。本论文设计并制备了基于MEMS硅尖阵列的多针-板结构负电晕放电气体传感器，研究了器件在常压下的放电特性及其对有机气体和SF6气体的敏感特性。　　利用物理场有限元仿真软件COMSOL建模，分析了硅尖阵列电极电场分布的尺寸效应和边界效应，优化了硅尖间距与电极间距。设计了由硅尖阵列负电极、平板正电极、绝缘隔离层三部分组成的MEMS电晕放电气体传感器，单个电极尺寸为11 mm×8 mm，其中硅尖阵列区域尺寸为4.5mm×4.5mm。优化了KOH溶液各向异性湿法腐蚀参数，研究了硅尖表面金纳米颗粒修饰方法，制备出顶端曲率半径约为150nm，高度分别为3.5μm、9.7μm和16μm，间距分别为15μm、35μm和55μm的非正八棱锥形状硅尖阵列。研究了单针-板结构器件的放电特性:以直径20μm的镍铬丝与铜板构建单针-板结构器件，研究了不同电极间距时输出信号电压值随外加电压的演变过程，分析了电晕放电特点。研究了MEMS多针-板结构器件的放电特性:测试了不同电极间距时器件输出信号电压值同放电电压的关系，分析了电极间距对起晕电压、输出信号强度和稳定放电范围的影响，确定MEMS多针-板器件电极间距为120μm。测试了电晕放电传感器在600 ppm乙酸、异丙醇、乙醇和丙酮四种有机气体中的放电特性以及在-0.91 kV放电电压下对乙酸气体的敏感特性:输出信号电压值随乙酸气体浓度的增加而增大，两者具有较好的线性关系;600 ppm乙酸响应和恢复时间分别为23 s和143 s;乙酸响应灵敏度约为0.61 mV/ppm;理论检测限（三倍噪声）约为12 ppm。研究了湿度对传感器放电特性的影响，湿度越大起晕电压越低，同等放电电压下输出信号电压值越大。以一定湿度的空气为载气对SF6进行了测试，测试范围0-100 ppm，SF6浓度越大输出信号电压值越小，两者为非线性关系。