论文在充分调研和分析国内外微悬臂梁传感器单片集成技术研究现状的基础上，提出了全新的基于SOI技术的微悬臂梁传感器集成化方案。并从微悬臂梁传感器的设计、SOICMOS器件的性能实现、传感器信号调理电路设计以及集成化工艺设计等方面论证了该方案的可行性。 绪论部分介绍了微悬臂梁传感器的发展现状、微悬臂梁传感器的信号读出方式和基于体硅技术的微悬臂梁集成方案，分析了其中的不足和存在的问题。综合微悬臂梁传感器的性质，确定了传感器的读出方式，提出了在SOI硅片的器件层上集成微悬臂梁阵列及其调理电路的集成化方案。 第二章介绍了SOICMOS技术，阐述了半耗尽SOICMOS相对于全耗尽SOICMOS在本集成化应用中的可行性和优越性；对半耗尽SOICMOS器件进行了性能模拟和工艺模拟，提出了详细的工艺解决方案，并论证模拟仿真对器件加工的指导作用；这些基于SOI技术的器件的测试结果与设计值基本吻合。 第三章设计了本集成化系统的电路结构：它包括温补电流源、时分多路选择器和两级仪用放大器。温补电流源在驱动传感器工作的同时，可以补偿压阻式电桥的热零点漂移和热灵敏度漂移；时分多路选择器可以将来自不同电桥的信号按时间顺序进行选择并传输到放大器；双端输入的电压信号将由两级仪用放大器进行放大，并且单端输出。本论文对每个模块的电路形式给出了具体的设计，并进行了仿真，验证了各模块性能的可行性。最后，经过版图设计、集成化工艺流片和测试，结果显示OTA性能稳定，可实现信号的三倍放大。 在第四章中，我们首先对微悬臂梁的力敏特性、噪声、表面应力和灵敏度进行了研究，分析了微悬臂梁的材料和尺寸对其特性的影响，并确定了微悬臂梁的形状、材料和几何参数。之后，设计了微悬臂梁传感器集成化系统，它包括两个惠斯通电桥以及微悬臂梁传感器的信号调理电路。接着提出适用于本工作的IntermediateCMOS集成化工艺，着重研究并确定了微悬臂梁的释放方法。分析了实际加工中遇到的问题并提出了改进方案。 最后对以上工作进行了总结，并对今后的研究工作进行了展望。