近年来,基于微悬臂梁的生化传感器以其极高的探测精度和灵敏度,易于大规模制造和生产等优点引起了人们的广泛关注。这种生化传感器在微悬臂梁的表面固定有生化探针,当传感器暴露于待测溶液或气体中时,微悬臂梁表面的生化探针特异性地探捕捉生化分子,产生的结合应力致使微悬臂梁发生弯曲变形,通过设计一定的读出系统,将这个弯曲位移测量出来,实现高灵敏度的生化测量。本文在充分调研和分析了国内外微悬臂梁生化传感器及其读出技术研究现状的基础上,提出了一种可用于生化检测的微悬臂梁生化传感器设计和实现方案,并从悬臂梁结构和工艺流程优化,压阻式微悬臂梁传感器信号调理电路设计与实现,光栅式微悬臂梁传感器的探测灵敏度等方面论证了该方案的可行性。　　本研究主要内容包括：绪论部分介绍了微悬臂梁生化传感器的发展现状和微悬臂梁传感器的信号读出技术的研究成果,分析了其中的不足和存在的问题,提出了在SOI片上制备基于压阻读出技术和光栅读出技术的微悬臂梁生化传感器的设计和实现方案。第二章针对矩形微悬臂梁结构,重点阐述了单晶硅压阻效应特性和微悬臂梁应力分布特点对微悬臂梁探测灵敏度的影响。研究了工艺参数特别是掺杂浓度对传感器灵敏度和响应频率的影响,提出了优化的工艺解决方案。第三章针对压阻式微悬臂梁的感应信号,设计了一套基于斩波调制技术的信号调理电路。重点阐述了斩波调制技术实现噪声的动态消除的原理和电路设计方案,在本章最后介绍了惠斯通电桥灵敏度的温度漂移现象,并应用温补电流源对该现象实现了补偿。第四章对基于光栅干涉读出技术的微悬臂梁光学读出系统的传感特性进行了量化分析,半定量的给出了传感器灵敏度特性,最后融合压阻式微悬臂梁的制备工艺流程,优化设计了一种光栅式微悬臂梁的制备工艺方案,测试了光栅式悬臂梁的灵敏度特性。第五章介绍了微悬臂梁器件的表面修饰技术,重点阐述了葡萄糖定向检测的表面修饰方案。最后将制备的压阻式微悬臂梁阵列应用于葡萄糖检测,探测到了微悬臂梁在不同浓度的葡萄糖溶液中的响应信号,进一步证明了微悬臂梁生化传感器设计和实现方案的可行性。最后,对上述工作进行了总结,并对今后的研究工作进行了展望。