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近年来，空气中的二氧化氮(NO2)已经对环境和人类生活造成了极大的威胁。氧化钨(WO3)材料因其具有成本低廉、较高的灵敏度等优点，被认为是最具有发展前景的气敏材料。然而，氧化钨基气敏传感器的工作温度较高(>200oC)，导致其功耗过大，难于与集成电路相兼容。多孔硅因其具有室温气敏特性、制备工艺简单、易于集成等优点，成为制备低功耗气敏传感器的理想材料。因此，将多孔硅复合担载低维氧化钨纳米结构材料，利用两者之间的协同效应或者异质结效应，有望制备出新型、高性能、低功耗的复合结构气敏传感器。然而，在国内外，关于纳米材料与多孔硅复合结构的研究鲜有报道。本文采用热蒸发钨粉法制备出了氧化钨纳米线/多孔硅复合结构，研究了本体真空度、源温度、基底温度、氩氧比等参数对其微观形貌的影响；利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、激光拉曼光谱仪(Raman)等测试表征手段对复合结构进行了微观分析；研究了氧化钨纳米线/多孔硅复合结构气敏传感器性能。研究结果表明，氧化钨纳米线的直径约为40-60nm，长度为20-30μm，其具有较大的比表面积以及较好的结晶性，具有单斜晶相结构；在最佳工作温度100oC时，氧化钨纳米线/多孔硅复合结构气敏传感器对2ppm NO2灵敏度为3.32，响应时间为175s，恢复时间为44s。针对热蒸发法氧化钨纳米线在多孔硅孔洞内部的密度较少的不足之处，本文进一步提出了采用热退火钨薄膜的方法制备氧化钨纳米线/多孔硅复合结构。研究了热退火温度、钨薄膜的厚度对氧化钨纳米线/多孔硅复合结构的影响，并对其进行了微观结构表征分析；研究了氧化钨纳米线/多孔硅复合结构的气敏特性。研究表明，在多孔硅孔洞内部生长了高密度的氧化钨纳米线，其直径约为20-30nm，长度约为1-2μm，具有单斜晶相结构，有少量的氧缺陷存在；在最佳温度为150oC时，氧化钨纳米线/多孔硅复合结构气敏传感器对2ppm NO2的灵敏度为4.76，NO2的最低探测浓度为250ppb。氧化钨纳米线/多孔硅复合结构气敏传感器在较低的工作温度下具有良好的气敏特性，其机理主要包括三个方面的调制作用：单根氧化钨纳米线的调制作用、氧化钨纳米线网间同质结的调制作用、氧化钨/多孔硅异质结调制作用。