根据气敏材料和气体检测原理的不同,气体传感器主要可分为半导体型、催化燃烧型、电化学型、悬臂梁型、红外型和荧光型等,单一种类的气体传感器在检测时都存在着一些问题,如果能将各类传感器集成在一个芯片上,发挥各自的优势,就可以更多的满足应用需求,因此可以通过MEMS技术将多种类型的气体传感器集成在一个芯片上,得到微型混合阵列气体传感器。它的主要特点为微型化和阵列化。微型化器件的主要优点有体积小、成本低和功耗低等;阵列化器件的主要优点有多气体成分分析,多量程检测等。由于半导体型,催化燃烧型和固体电解质型气体传感器具有市场占有率大和同属于化学气体传感器的特点,本文将半导体型、催化燃烧型和固体电解质型共3种类型的气体传感器进行集成,试图利用半导体型和催化燃烧型气体传感器的原理获得同一器件单元的电阻信号和恒温下的加热功率信号,以此来解决半导体型和催化燃烧型气体传感器选择性差的问题,提高器件的检测量程与灵敏度,实现气体传感器的微型化,集成化和智能化。同时固体电解质型气体传感器用于检测氧气浓度,以弥补半导体型和催化燃烧型气体传感器信号对氧气浓度的依赖。为了保证微型混合16阵列气体传感器单元能达到工作温度且信号电极的温度场分布较为均匀,本文首先对微型混合16阵列气体传感器器件的Pt层和Au层厚度进行了设计和优化:通过稳态热分析仿真模拟确定器件加热功率与加热电极温度的关系可以确定最佳的Pt电极的厚度;以减小引线电阻为目的,通过计算不同Au电极厚度对应的引线电阻占加热和测温部分的电阻的比例来确定最佳的Au电极的厚度。之后按照设计的电极结构和电极厚度进行lift-off工艺以制备出微型混合16阵列气体传感器,对器件的实际电阻进行测试,确定仿真模拟值与实际值的差距并对后续工作进行指导。其次,分别采集了64种材料对C2H5OH、CH4、H2和CO的电阻信号和恒温下的加热功率信号,以筛选出对C2H5OH、CH4、H2和CO具有高敏感性和高选择性的材料。由于电阻信号和恒温下的加热功率信号是同时从同一器件单元中获取到的,而材料的气敏响应信号与气体的浓度之间一般是线性关系,因此两种信号之间应该也呈线性关系,而同一材料对不同气体的直线（由两种信号确定的直线）的斜率与截距应该不同,若此结论成立,对于单一种类气体检测来说,单一器件单元就可以确定气体的种类与浓度,因此本文探究了64种材料对C2H5OH、CH4、H2和CO的电阻信号和恒温下的加热功率信号间的关系。最后基于设计和制备的微型混合16阵列气体传感器,设计了臂挂式防化/危化气体报警器、作业环境下危险气体智能安全手表、U盘式电子鼻检测仪和磁吸式气体检测仪共4种检测终端,以满足室内及室外环境空气质量监测、工业领域气体监测和保障高危环境工作人员的安全等不同应用场景的需求。