地震检波器在地震观测与地球物理勘探领域发挥着不可替代的作用。基于电化学原理的地震检波器由于其独特的敏感机制而具有许多优秀的特性，但受到传统制造技术的限制，现有的电化学地震检波器的响应频带、动态范围、一致性、可靠性等受到了制约，影响了其进一步发展。为此，本文基于MEMS技术，研究和发展了几种新型的MEMS电化学地震检波器，包括传感器的理论分析与设计仿真、测试平台、MEMS加工与组装、系统测试等内容。　　论文首先对电化学地震检波器的敏感机制进行了理论分析，建立了有限元仿真模型，得出了阴阳极之间的绝缘层厚度与传感器性能之间的主要影响规律，为器件设计提供理论基础。　　提出了一种基于独立绝缘层与电极层的MEMS电化学检波器，充分利用了MEMS技术加工精度高、一致性好等突出优势，测试结果表明多个检波器之间的相关性达到0.976±0.017，器件一致性大幅提升;检波器的通频带拓展为1Hz至100Hz。绝缘层厚度减少到100μm时，检波器的灵敏度在频率为1Hz处达到最大值(625.6V/(m/s)。　　为了优化制作工艺，进一步提高检波器的灵敏度，提出一种绝缘层与单一电极层单片集成的MEMS电化学地震检波器。该方案能够精确而且方便地控制绝缘层的厚度，当绝缘层的厚度减少到50μm时，MEMS检波器的灵敏度在频率为2Hz处达到最大值(3094.1V/(m/s)），为现有检波器灵敏度的7倍。检波器的噪声为-160dB@1Hz(10(nm/s)/Hz1/2），经频带拓展后通频带为0.0167Hz至20Hz，可实现远震事件产生的低频地震波的检测。　　为了进一步提高敏感电极的集成度，提出了一种阴阳两电极和绝缘层单片集成的MEMS电化学地震检波器。该方案将阳极与阴极两个电极层和绝缘层集成于同一硅片上，将四电极结构使用的硅片数量进一步减少到两层，避免了组装过程的对准操作，优化了制作工艺。测试结果表明，检波器的灵敏度在频率为1.4Hz处达到最大值(5771.7V/(m/s)，噪声为-163dB@1 Hz(7.1(nm/s)/Hz1/2），可以有效地检测天然地震事件产生的低频地震波。　　在上述研究基础上，本文还研究了环境温度、检测电路、封装气密性等因素对电化学地震检波器性能的影响。研究发现，当环境温度升高时，检波器的灵敏度会以2.2％/℃的速率增加，为此本文提出了相应的温度补偿方法;检测电路的偏置电压会影响检波器的稳态电流、灵敏度与功耗，在满足检波器使用的条件下应尽可能降低偏置电压;封装气密性不好会导致电解液中产生气泡，将会产生较为严重的干扰信号，甚至造成检波器失效。　　本文的研究结果为MEMS电化学地震检波器的发展和应用奠定了基础。