微机电(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)红外光源具有体积小、微功耗、可电调制和制造成本低的特点，是基于非色散红外(Non-Dispersive Infra-Red, NDIR)光谱吸收原理的气体传感器中的核心元件。本论文结合等离子体处理制备黑硅技术，研究了一种满足NDIR气体传感器应用要求的MEMS红外光源。本论文的工作分为以下几个方面：研究了MEMS红外光源的国内外发展状况，并对红外辐射基础理论进行了介绍；从传热学理论出发，对光源的传热学模型进行了研究，在此基础上完成了结构和尺寸设计，利用Ansys Workbench对设计模型进行了热电耦合仿真，利用TCAD对离子注入方案进行了仿真；根据现有工艺条件对光源制备过程中涉及到的关键工艺进行了单步工艺试验，整合出了完整的工艺流程并流片实现；对封装后的MEMS红外光源进行性能测试。相较于其他MEMS红外光源，该光源以新型纳米黑硅材料作为辐射层，黑硅的近黑体特性使光源在3~5μm波段发射率可达到98%以上，同时黑硅的引入使光源的辐射效率提高40%。光源采用深反应离子刻蚀(DRIE)进行背面释放，在辐射区面积达到1.8×1.8mm时，器件尺寸仅有3×3mm。经测试，在1.03W的输入功率下，光源辐射区的温度在300~440℃之间；光源的辐射光谱覆盖2~14μm；在40Hz的调制频率下，调制深度可达40%。光源的光谱辐射特性和调制特性均能满足NDIR气体传感器的应用要求，且简单的制备工艺使该光源易于实现大规模重复性制造，利于实现产业化推广。