湿度传感器广泛应用于生产生活中的各个领域，实际应用中对湿度传感器的灵敏度，响应时间，制造成本，使用寿命等提出了越来越严格的要求。陶瓷型的湿度传感器由于响应时间快，稳定性好，测量范围广等因素吸引了大量的关注。感湿材料的微观结构对传感器的性能有很大影响，使用磁控溅射法可制备出表面平整且比表面积极大的感湿薄膜，配合常用于敏感体的尖晶石陶瓷材料，可能制备出具有优异特性的湿敏薄膜。本论文主要研究了基于磁控溅射工艺制备的尖晶石型MgCr2O4薄膜和具有热敏特性的MnCoNiO薄膜湿敏元件的湿敏特征。使用饱和盐溶液法和恒温恒湿箱对薄膜样品的湿敏特性进行了测试，并从薄膜的微观形貌，表面形貌，薄膜厚度，相结构及成分，电学性质等角度对影响湿敏薄膜的关键因素进行了分析。通过交流复阻抗的方法详细分析了MnCoNiO尖晶石型薄膜的感湿过程。最终成功制备出了一种响应快、灵敏度高且性能稳定的湿敏薄膜，并在此基础上提出了一种新的温湿度集成的方案，同时对其用于温湿度传感器产品开发的应用前景进行了分析。具体的研究成果如下：(1) 制定了完整的湿敏薄膜的制备、分析和测试的方案。通过控制磁控溅射的工艺参数和随后的退火温度，可以制备出不同厚度，晶粒尺寸以及不同成分的湿敏薄膜，进而对薄膜的感湿特性进行调节。在测试薄膜的湿敏特性时，饱和盐溶液的方法可为测试提供稳定可靠的湿度值。(2) 使用双靶共溅射的方法制备了MgCr2O4薄膜。发现不同的镁靶和铬靶的溅射功率比，以及不同的退火温度制备出的MgCr2O4薄膜对湿度变化的感应均不同。当退火温度为800 °C，镁靶和铬靶的溅射功率比为10 W : 10 W时，MgCr2O4薄膜的灵敏度明显提高，阻抗值对湿度变化的反应时间和恢复时间最短，为54 s和20 s。经过分析，可知晶粒尺寸的减少可以明显提高MgCr2O4薄膜的感湿特性。(3) 使用不同功率的直流磁控溅射制备了MnCoNiO湿敏薄膜，并且进行了系统的测试。当磁控溅射使用的溅射功率增大时，晶粒大小和膜厚度均增加。经测试发现，MnCoNiO湿敏薄膜的晶粒尺寸越小，薄膜的厚度越薄，薄膜的灵敏度越高并且响应时间越短。当使用20 W的溅射功率时，薄膜的平均晶粒尺寸分别为29nm而薄膜厚度为65nm，对应的响应时间和恢复时间分别为0.8 s和3 s，在11 %RH至95 %RH的范围内，薄膜的最大变化范围为4.24×106 Ω和1.28×104 Ω。所获得的MnCoNiO薄膜具有优异的长期稳定性。由于厚度与晶粒尺寸的减少，极大的提升了MnCoNiO薄膜的感湿特性。对比MnCoNiO薄膜和MgCr2O4薄膜的粗糙度，可知影响两者感湿特性的除了组成成分的不同，粗糙度的不同也会影响薄膜的感湿特性。对比采用背电极和表面电极的MnCoNiO湿敏薄膜，测试结果表明由于表面电极覆盖到了薄膜之上，减少了薄膜与水分子接触的区域，因此薄膜对湿度变化的响应程度明显减小。(4) 对MnCoNiO湿敏薄膜的感湿原理进行了研究。交流复阻抗的测试结果表明，水分子在MnCoNiO薄膜表面从低湿度到高湿度的吸附过程大致分为三步：吸附第一层为化学吸附层，在第一层水膜成形前薄膜的导电过程主要为极化子导电；当化学吸附层已经形成，水分子开始在多层的物理层吸附，此时导电过程开始受H+扩散过程主导；高湿度下水分子被大量吸附，整个导电过程受H+扩散过程主导。(5) 对MnCoNiO薄膜用于温湿度传感器产品开发的应用前景进行了分析。首先构想了一种采用MnCoNiO薄膜的温湿度集成元件，这种构想是基于MnCoNiO薄膜的在–5°C ~55°C的温度区间内，保持了良好的湿敏特性并且具有良好NTC特性的特点。由于 MnCoNiO薄膜的热敏特性可测量实际温度，并结合不同温度下薄膜的湿敏曲线得到对应的湿度值。这一方案利用MnCoNiO薄膜的NTC特性，将温度的影响考虑到结果中，因此理论上在测量湿度值时应具有很高的精确度。最后进行了呼吸监测测试，发现阻抗值变化幅度高，并且响应速度快，可准确记录每一次呼吸过程。测试结果证明了使用磁控溅射法获得的MnCoNiO薄膜具有呼吸监测的应用潜力。