MEMS传感器以其结构简单、稳定性好、可靠性高、成本低等优点，成为环境监测中检测气体、水体环境中生物化学物质的一种较为常用的生物化学传感器，逐渐成为环境监测领域的研究热点。本文以一种基于叉指电极结构的MEMS生物化学传感器为研究对象，对其工作原理介绍、结构优化、制作工艺、测试应用方面进行了系统的研究，具体内容如下：1．介绍了叉指电极传感器的工作原理。针对其环境监测中低浓度生物化学物质难以检测的问题，提供了一种基于叉指电极结构的MEMS生物化学传感器。着重研究叉指电极结构的电阻模型和设计参数，通过优化仿真分析得到设计参数对叉指电极传感器的影响规律，从而对叉指电极传感器的性能进行优化。2．通过综合分析微机电的各种微加工方法，选择湿法腐蚀工艺作为叉指电极微结构的制造方法并设计了整个工艺方案。重点研究了镀制铬/金电极金属层、湿法腐蚀叉指电极微结构等工艺，对比分析了工艺参数对加工质量的影响规律，通过优化确定了各工艺环节的参数，最后经过工艺实验完成了叉指电极微结构的制作。3．完成了叉指电极气体传感器的设计与制作。对电极结构的选择、工艺流程的编制、气敏材料的制备、传感器版图的绘制进行了系统的研究，完成了叉指电极气体传感器的制作，并进行了初步的测试，验证了叉指电极气体传感器的实用性。4．完成了叉指电极大肠杆菌传感器的设计与制作。提出了一种基于叉指电极的大肠杆菌生物传感器，采用生物修饰技术在传感器表面修饰大肠杆菌，通过化学还原反应在叉指电极的微间隙间沉积银单质，从而实现在水体环境中的大肠杆菌的检测。