半导体气体敏感传感器,为检测和监控环境中有毒有害气体,提供了一种有效的解决方案。作为气体传感器的核心,气敏材料决定整个传感器的气敏性能;钙钛矿型稀土铁氧体在具有稳定性的同时,还具有丰富的物理化学性能,从而受到气敏材料研究者的关注。同时在钙钛矿型稀土铁氧体表面负载贵金属,还可以提升其气敏灵敏度。因此本课题提出制备新型的钙钛矿型稀土铁氧体-Er_1-xYb_xFeO₃材料,研究Er和Yb的组成比例对材料气敏性能的影响。在此基础上,负载贵金属Ag获得Ag/Er_0.7Yb_0.3FeO₃复合材料,利用Ag的表面敏化功能,提升Er_0.7Yb_0.3FeO₃的气敏性能。并探究敏感机理。在制备的Er_1-xYb_xFeO₃（x=0,0.3,0.7,1）材料中,Er/Yb为7:3的Er_0.7Yb_0.3FeO₃材料呈现出最佳的气敏性能:具有较低的最佳工作温度170°C,对10ppm的丁酮气体灵敏度为12,能检测到最低0.5ppm的丁酮,灵敏度为2.8。同时,Er_1-xYb_xFeO₃（x=0,0.3,0.7,1）材料因为具有独特的能带结构,稳定的钙钛矿型晶体结构,多孔的形貌,所以总体呈现出良好的气敏性能。因为Er_0.7Yb_0.3FeO₃材料晶格A位由Er、Yb共同占据,相较于单一元素（Er或者Yb）占据A位的材料,价带顶部的电子态密度更大,相较于Er/Yb为3:7的材料具有更大的孔径;所以具有最高的灵敏度。制备的Ag/Er_0.7Yb_0.3FeO₃材料中,Ag纳米颗粒均匀分布于多孔的Er_0.7Yb_0.3FeO₃基体材料的表面。在Er_0.7Yb_0.3FeO₃表面负载上Ag纳米颗粒,能够获得具有更好的气敏性能,其中Ag:Er_0.7Yb_0.3FeO₃的摩尔比例为1:100的Ag/Er_0.7Yb_0.3FeO₃-2气敏材料,表现出最佳的气敏性能:对10ppm的丁酮气体灵敏度为48.9,是相同条件下Er_0.7Yb_0.3FeO₃灵敏度的7.8倍,同时能检测到最低0.5ppm的丁酮。因为Ag纳米颗粒,具有电子敏化和化学敏化作用,所以Ag/Er_0.7Yb_0.3FeO₃对低浓度的丁酮气体具有较高的灵敏度。电子敏化作用指Ag纳米颗粒吸引大量电子,使得材料体内空穴载流子增加（R_a减小）,而化学敏化作用指Ag/Er_0.7Yb_0.3FeO₃表面吸附氧增加,以及由Ag带来的“溢出效应”,使得材料在与目标气体的响应中,更多的电子被释放回基体材料（R_g增加）。这两个特点共同使得Ag/Er_0.7Yb_0.3FeO₃材料的灵敏度相对于Er_0.7Yb_0.3FeO₃材料呈现大幅度提升。同时,因为Ag/Er_0.7Yb_0.3FeO₃-2材料中,大尺寸Ag纳米颗粒（约50-100nm）负载量较少,尺寸约为15nm Ag纳米颗粒负载量较多,从而更加有效地发挥了电子敏化和化学敏化的作用,所以其呈现出最高的灵敏度。