住宅与办公室内是人们最常处于的环境,室内气氛时刻关乎着人体健康。《国家室内空气质量标准》明确规定了甲醛,苯等挥发性有机化合物（VOCs）在室内的浓度规范。除有毒污染物外,过高的二氧化碳浓度也会使人精神萎靡。然而,现有的室内气体环境检测技术较为有限,且费用高,设备庞大,难以实现实时监控。气体传感器拥有响应快,灵敏度高,功耗小等优点,然而面对官能团比较接近的VOCs,气体传感器很难做到准确识别。面对传感器最严峻的选择性问题,微机电系统（MEMS）传感器阵列被认为是最有效的解决方法之一。目前的MEMS传感器阵列器件多由硅基片制成,氧化硅的热膨胀率与金属电极相差较大,在长期的温度脉冲下,易导致MEMS器件疲劳失效。而非硅基传感器阵列的研究尚处在试验阶段,并没有完整的工艺流程能够实现从硬件到软件的系统性工作。同时现有的传感器阵列仅包含一个种类的传感器,无法对VOCs与CO2同时响应。针对以上问题,我们使用氧化锆作为基片材料,对半导体氧化物传感器进行材料筛选,并研制出16元的MEMS传感器阵列,并对混合电解质传感器进行MEMS化设计,以应用于室内污染物的实时监测。第一章介绍常见的传感器分类及各类传感器优缺点。混合电位传感器与半导体氧化物传感器的背景与响应机理以及气敏性能的提升方法,现有的硅基MEMS传感器阵列制作方法,以及非硅基传感器的相关研究,最后简述MEMS传感器阵列在疾病诊断及质检方面的应用。第二章使用水热法制作了三种基体半导体氧化物材料:Sn O2,In2O3,WO3。运用两种修饰方法将贵金属修饰在基体粉末之中以改变其响应选择性,并制成含有32种气敏材料的浆料库。通过XRD、TEM等方法表征粉末,并将敏感材料用丝网印刷的方法涂敷在8元气敏器件阵列上并进行气敏测试。所制得32种气敏材料对于常见的室内污染物VOCs以及氨气等都有较好的响应,并且重复性好,响应速度快。通过对不同气体的响应差来挑选16种气敏材料,应用于MEMS气敏阵列。第三章探究非硅基MEMS传感器芯片的制作工艺与测试效果。利用自制的MEMS加工平台,通过光刻、激光刻蚀等技术手段制备16元MEMS传感器阵列芯片,并应用微喷将所选气敏浆料喷涂于器件上。所制得的器件通过脉冲加热的方式降低功耗,其在脉冲加热过程中拥有极好的温控性能与一致性。据此筛选出的材料拥有较好的响应差异性,响应恢复时间短。第四章运用球磨法制造NASICON电解质及电极粉末,再用冷压烧结与丝网印刷的方法制造了两种CO2混合电位型传感器。用XRD与SEM对粉末与器件进行表征,确认制成了以快离子导体为电解质的器件,并对比了两种器件对于CO2的响应。两种器件都能对CO2产生快速响应,但是响应度与重复性各有优劣。最后对非硅基的MEMS固体电解质传感器进行设计探索与制作。第五章对全文进行总结,强调了本工作的意义与应用场所,并反思了工作中的遗憾,同时对未来的工作进行展望。