二氧化氮（NO₂）气体是一种主要的大气污染物,属于我国规定的大气质量监测项目之一。本论文提出了一种三维（3D）还原氧化石墨烯（r GO）场效应管（FET）式NO₂气体传感器,为了提高该传感器的响应度,利用纳米银颗粒（Ag NPs）对r GO进行了修饰。与传统的平面二维（2D）气体传感器相比,3D微管状AgNPs/rGO FET式NO₂气体传感器在保持超大气体反应面积的同时,使得芯片占用面积大为减小。此外,这种3D结构有利于避免颗粒性杂质对气体敏感薄膜进行掺杂和污染。从而,有望实现具有高响应度、微型化、易集成、低成本等特点的新型高性能NO₂气体传感器。首先,在铝（牺牲层）/硅衬底上制作氮化硅应力层,进而利用MEMS（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）技术在其上制作2D AgNPs/rGO FET,其中AgNPs/rGO复合薄膜既是FET的导电沟道又是NO₂气体敏感层。其次,选择性刻蚀铝牺牲层,利用氮化硅应力层驱动2D AgNPs/rGO FET自卷曲为3D微管状结构。然后,利用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪等设备对2D、3D AgNPs/rGO FET的形貌和理化特性进行了表征。进而,利用半导体参数仪对自卷曲前后2D、3D AgNPs/rGO FET的转移特性、输出特性等电气性能进行了对比研究。最后,在划片、键合的基础上,对3D AgNPs/rGO FET的NO₂气体传感性能进行了测试。实验表明,3D AgNPs/rGO FET在室温条件下对浓度为20 ppm的NO₂气体的响应度可达10.72%。此外,通过施加一个很小的栅极电压或增大源漏偏压,可以进一步提高该传感器的响应度。目前,气体传感器都向着微型化、集成化的方向发展。2D气体传感器尺寸减小必然导致气体反应面积减小,进而使得器件响应度降低。本文提出的3D气体传感器有望从根本上解决这个难题,在实现微型化、集成化的同时保持超高的响应度,应用于室内健康和安全检测、大气环境监测、工业污染监测等诸多重要领域。