作为微量水分探测中的常用设备Al₂O₃电容式露点仪,其测量极限可以到达露点温度-100℃,常用于半导体制备工艺,气体制造工艺,电力行业SF6气体检测,高空大气分析等领域,具有广泛的行业需求和应用。目前国内尚无Al₂O₃电容式露点仪中关键部件湿敏探头的稳定制造能力,基本依赖于国外进口,而且进口元件价格昂贵。目前常用的Al₂O₃电容式露点仪由于阳极氧化制造工艺的缺陷而容易出现较大的漂移,基本需要每半年做一次校准。而且随着对湿度,温度和气压等数种参数一体化测试需求的日益增多,Al₂O₃电容式传感器需要向集成化方向发展。针对目前常见露点仪对多功能集成化的发展需求和长期稳定性的性能要求,本文采用了微弧氧化工艺在铝衬底和硅衬底上制备具有较高稳定性多孔Al₂O₃湿敏薄膜,结合常见传感元件结构和实际制备工艺,分别设计了铝基和硅基湿敏元件的结构,依照多孔Al₂O₃薄膜的物理模型,建立了湿敏元件的等效电路并对等效电路的阻抗进行了分析。依据微弧氧化工艺的原理,设计并制定了铝基湿敏薄膜和硅基湿敏薄膜的完整氧化制备工艺,并根据制备流程设计搭建了微弧氧化制备平台。使用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对制备的多孔Al₂O₃薄膜的晶相结构和表面形貌进行了分析,结果表明增大微弧氧化工艺中氧化时间和氧化电流,会提高Al₂O₃薄膜中α-Al₂O₃晶相含量,增大表面孔洞直径和表面裂纹数,而电解质质量比和温度对Al₂O₃薄膜的晶相及表面形貌几乎无影响。根据湿度发生器的原理,设计构建了一套湿敏性能测试平台,测试分析了铝基和硅基传感元件的湿敏特性,探究了微弧氧化工艺参数对湿敏特性的影响规律。研究表明,增大氧化电流和氧化时间会减小Al₂O₃湿敏元件的灵敏度,但湿敏元件的响应速度则呈现先增后减现象。最后制备了具有较好灵敏度和响应速度的硅基湿敏元件,为后续湿敏元件的多功能集成化研究积累了经验。