随着物联网的快速发展,智能监测和无线传感技术得到了广泛的发展,传感器作为互联网络的关键一环,一直就是研究的热点。声表面波（Surface Acoustic Wave,SAW）器件由于其灵敏度高、易集成、功耗小、可无线无源化的特点,在物理、化学、生物传感领域有着广泛应用,近年来,针对声表面波传感器的研究层出不穷。二氧化氮（Nitrogen dioxide,NO2）是常见的大气污染物之一,随着人们环保意识的提高,人们对新型NO2传感器的开发提出更高的要求,但目前报道的声表面波NO2传感器还存在许多问题,具体表现在敏感层制备工艺复杂、器件响应幅度小、灵敏度较低、需要额外加热等等。另外,目前大多SAW传感器是基于体压电材料制备的,因为其材料参数稳定、机电耦合系数较高,与之对应的压电薄膜由于其材料参数可调、与半导体工艺兼容、方便片上集成、能沉积在各类硬质或柔性衬底上等优点,广泛应用在超高频器件、微流控、气体传感、温湿度传感、生物传感等领域。在这些应用场景中,压电薄膜往往需要与被测量直接接触,这使得传感器时常处于高温高湿、有毒有害气体、酸碱腐蚀等环境中,在这些极端条件下工作时,压电薄膜可能受到不可逆地损坏,导致器件性能恶化甚至失效,而目前针对压电薄膜型器件在极端环境下的性能表现和失效行为研究还很少。针对以上的问题,本文的研究工作主要分为两个部分:1、基于声表面波的二氧化氮传感器研究;2、压电薄膜型声表面波器件在酸碱极端环境下的稳定性研究。首先,本文通过优化材料制备工艺,采用贵金属掺杂、紫外光辅助照射等方法,设计并制备了基于3D多孔还原氧化石墨烯-聚吡咯/银（r GO-PPy/Ag）复合敏感膜的声表面波NO2传感器,对贵金属掺杂、紫外辅助照射改善传感性能的内在机理做了系统的研究,提出了基于3D多孔结构、Ag纳米颗粒掺杂、p-p异质结以及光生载流子的增强机理,详细阐述了气体传感过程和频率偏移的原因,实现了室温下对NO2的高性能传感。测试结果显示,这种基于紫外光辅助照射下的r GO-PPy/Ag声表面波NO2传感器具有较高的灵敏度（127.68 Hz/ppm）和较快响应/恢复速度（39.7 s/58.5 s）,显示出良好的可重复性和选择性。其次,本文设计制备了基于氧化锌（Zn O）薄膜和氮化铝（Al N）薄膜的两种压电薄膜型SAW器件,并以盐酸溶液和氢氧化钠溶液模拟酸碱极端环境,系统研究了薄膜基声表面波器件在酸碱极端环境中的性能表现和失效行为。结果显示,在酸碱极端环境下,Zn O薄膜的腐蚀速率很快,耐腐蚀时间不超过45 s,反应过程薄膜的晶向没有改变,但薄膜缺陷增多,晶粒尺寸减小,器件谐振频率降低,结合仿真,证明了薄膜的弹性变化是导致器件谐振频率降低的主要原因。另外,实验证明,Al N薄膜器件对酸碱环境的耐受性要好于Zn O薄膜器件,但也不能保持长时间正常工作。