嗅觉是生物获取环境信息的重要手段之一。生物嗅觉有两个重要的特点:数量庞大,且具有可叠加性和特异性响应的嗅觉细胞,以及有限数量的嗅觉受体。模仿生物嗅觉的人工嗅觉技术,目前采用单元数量有限的传感阵列,对气体有交叉广谱响应,提取响应幅度等连续性参数做特征,与生物嗅觉“形似而神不似”。导致电子鼻系统存在严重的交叉干扰,建立数据库训练繁琐,具有差的抗干扰性和抗漂移能力,使得人工嗅觉技术只能解决小而专的应用问题,不具有通用性,限制了其广泛使用。为了解决目前电子鼻技术存在的瓶颈,需要更严格的模拟生物嗅觉原理。本文设计了新一代电子鼻技术,其应当具有以下三个特点:1.阵列中气体传感单元的数量要足够多;2.传感单元对气体具有布尔型响应特性;3.传感阵列对混合气体具有可叠加的响应特性。研制大规模气体传感阵列是发展新一代电子鼻技术的基础。本文围绕着大规模阵列制造的可行性,展开研究工作。首先提出了一种“三电极”器件结构,即两个形状对称,但电极材料不同的插齿电极上覆盖同一种气敏膜。基于此结构,定义了氧化物气敏膜-电极界面信号（MS信号）,并推导了MS信号与传统气敏响应以及传感器等效电路组成的关系。其次,设计和制造了含有Pt/Au-Pt电极的三电极传感器,并以纯In2O3、Co3O4、Sn O2、WO3为气敏材料,探究了MS信号的基本气敏特性。同时从烧结温度和电极材料两方面调节界面状态,探究了不同烧结温度、Pt/Co和Pt/Sn电极对MS信号气敏特性的影响,这些性能包括:对一种氧化性气体（NO2）和一种还原性气体（乙醇）的敏感性、选择性,以及稳定性。最后,以“三电极”器件结构作为基本单元,本文设计了一种大规模气体传感阵列及其制造工艺流程。该大规模阵列由64个不同材料组分的电极和一个气敏膜组成,可输出1024(210)路MS信号。