地面臭氧（O3）作为强氧化性污染物，会严重危害人体呼吸系统，全球每年因臭氧污染导致48.9万人死亡，其ppb级（10亿分之一）精准检测对环境监测至关重要。金属氧化物半导体（MOS）传感器因体积小、电信号直接读取、成本低等优势成为优选，但传统MOS（金属氧化物半导体）传感器存在核心痛点：制造流程复杂依赖“bottom-up”合成与“top-down”光刻、溅射、浆料印刷等多步骤工艺，需洁净室环境，成本高、周期长；检测精度受限：传统外部加热方式易导致O3分解（温度>100℃时快速分解为O2），且加热不均影响响应一致性；规模化难题：难以实现晶圆级批量生产，传感器重复性、均匀性差，无法满足大规模部署需求。
常规加工采用“自下而上+自上而下”的混合流程，需先完成传感材料合成、浆料制备等前置步骤，再通过光刻、溅射、浆料印刷等多道复杂工序实现传感器制造，不仅依赖洁净室环境与多种精密设备，还存在步骤繁琐、累积误差大、难以批量生产的问题，且需集成外部加热器导致传感器体积较大。激光加工凭借“自上而下”的直接加工特性，成为突破传统制造瓶颈、提升传感器性能的关键技术。实现高性能金属氧化物半导体（MOS）气体传感器的晶圆级制造，以获得良好的可重复性和均匀性，对于将其批量部署为选择性传感器或智能电子鼻至关重要，但这一过程仍面临重大挑战。
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c05216。
图1 器件制备流程图
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