电子元器件的发展历程中,更小的尺寸,更高的集成度一直以来都是研究的主流方向和前沿。对电阻型气体传感器的小型化会带来无可比拟的优势,首先器件在尺度上的缩小会带来更好的便携性,更低的功耗,在节能环保,节约材料的同时还能提高生产效率。其次,气体传感器的小型化可以在有限的空间内将具有不同选择性的传感器进行集成。同时,小型化还有助于将不同种类的传感器(气敏传感器,湿度传感器,光电探测器)进行集成,搭建的多功能传感平台,而这种多功能的微器件阵列在尺寸,功耗,集成度有限制情况下有重要的应用,可以使用在对肠道气体进行探测的肠道探测器和小型无人机探测等领域,具有广阔的应用前景,是今后研究的重要方向。微器件的制备主要有两种方法,一是通过掩膜板辅助对纳米材料进行电沉积或化学气相沉积;二是用纳米线或纳米棒与电极进行搭接。在本文中,我们利用飞秒激光直写技术进行微传感器的制备,相对于搭接法和掩膜板辅助法,飞秒激光技术无需要复杂的多步掩膜过程,同时可以加工包括纳米线在内的各种形态的纳米材料。飞秒激光技术还具有加工三维高精度微纳结构的能力,并且在加工过程中能灵活的分步加工及原位集成加工,具有加工结构可设计的优点。本文设计制备了一种基于11-巯基十一烷酸功能化的金纳米粒子的微型气体传感器。实验中,我们首先通过一步一相法成功制备了各种硫醇功能化的单分散金纳米粒子,接下来我们在蒸镀有金锗镍合金的电极上通过飞秒激光直写的方法诱导纳米粒子沿着激光扫描路径自组装,堆积的金纳米粒子连接电极形成平面型的传感器,制备的器件尺寸为48.9×5.8×0.26μm。对器件表征后观察到了激光沉积的金纳米粒子微传感器形成了粗糙的表面及一些孔状结构,提供了较大的表面积体积比。我们对微传感器进行了有机蒸汽和相对湿度的测试。在对挥发性有机蒸汽的探测中,相对其他有机蒸汽,微型传感器展现了对邻二甲苯的较好的选择性,在5000ppm时响应度为0.412。微传感器的响应度与100-5000ppm范围的邻二甲苯的浓度呈较好的线性,并且在5000ppm时没有明显的饱和效应,响应恢复时间均在80s以内,具有较快的响应恢复速度。我们还将飞秒激光制备的微传感器和直接在电极上滴涂制备的宏观薄膜器件进行了对比,相比于直接滴涂的薄膜型器件,微型传感器因其粗糙的表面,具有较高的表面积体积比,比滴涂薄膜展现了更好的传感性质。邻二甲苯、甲苯、乙醇、苯、甲醇、氯仿、丙酮七种气体的检测结果显示,微传感器的响应度比滴涂薄膜提升了1.8-6.7倍,同时对于大部分气体,微器件的响应时间仅为滴涂薄膜的1/3。这说明采用飞秒激光制备的微传感器不仅可以作为制备微器件的工艺方法,还能通过加工过程诱导的表面结构提升器件性能。我们利用飞秒激光直写技术高质量的获得了基于金纳米粒子微传感器,利用激光的光镊作用诱导纳米粒子自组装制备的微传感器器件尺寸,位置可设计,整个制备过程具有节约材料,耗时短、无需掩模、成本低等优点,制备得到的微传感器具有快速的响应恢复速度,在集成传感系统,电子鼻等领域具有巨大的应用潜力。