工业带动着经济的发展,人们的生活水平随之提高。气体检测在人类生活和生产中的应用也愈加广泛。气敏传感器作为气体检测的重要部分,能够有效的测量被测气体的种类和浓度,并将检测到的有用信号转换成电信号传输出来。在大气污染检测、室内环境检测和食品气味检测等多个领域,气敏传感器都发挥着重要作用。微结构气敏传感器在多种气敏传感器中优势明显,符合当下器件集成化和微型化的发展方向。在微结构气敏传感器中,微加热板为半导体敏感材料提供相应的高温工作环境,它是气敏传感器中的重要组成部分。因此,在设计微结构气敏传感器时要考虑微热板在相同的热生成率下是否能够提供足够的热量给气敏材料工作,也就是看微热板的表面状态是否是高温且温度分布均匀。有限元ANSYS仿真软件能够对微热板进行热稳态分析。本文借助有限元ANSYS仿真软件对微热板的结构进行设计和优化。微热板自下而上分为衬底、绝缘层和电极三个部分。衬底在整个结构中起到支撑平台的作用,绝缘层能够绝缘绝热,防止热量向衬底散失损耗掉。电极又分为加热电极和测量电极。加热电极通电产生焦耳热给微热板供能,测量电极用来检测气敏材料与被测气体接触前后的电阻变化。本文从衬底、绝缘层和电极三方面优化提出三种新型微热板结构。第一种结构由腐蚀硅衬底加“硅岛”,二氧化硅绝缘层和叉指型电极组成。第二种结构由完整硅衬底,多孔硅绝缘层和叉指型电极组成。第三种结构由完整硅衬底,二氧化硅绝缘层和边缘型电极组成。结果表明三种优化后的微热板都能够在相同的热生成率下达到较高的温度,而且整个微热板温度分布较均匀。在与实际结合涂敷一层气敏材料二氧化锡后,三种新型结构的整体温度也都能达到二氧化锡的工作温度。在这三种新型微热板中,第三种结构的温度和温差较其他两种结构更好,因此设计优化出的第三种结构能够降低功耗,提高工作效率。第三种结构因为其电极不在中间的原因,也能减小伴生磁场对测量电极的干扰。在本文的最后部分,详细介绍了微热板的制作流程,包括硅片的清洗制备、绝缘层的制备和电极的制备。