氧化铟半导体传感器因其优异的气敏性能，已广泛的应用于目标气体的监测和报警中。半导体纳米材料的形貌、结构和组成直接影响着材料的性能，本文中采用硬模板法合成了具有中空结构的氧化铟纳米材料，再对其进行稀土元素掺杂，以提高氧化铟气敏材料的性能。论文的主要工作内容如下：1、以葡萄糖为原料水热法合成不同尺寸的碳球，再以此为硬模板制备了不同形貌的氧化铟纳米球，并测试了其对乙醇的气敏性能，结合气敏机理研究了气敏元件性能差异的原因。结果表明：直径约为300nm的氧化铟空心球对乙醇的气敏性能最高，原因可能是其具有高的比表面积（43.704m²/g）和多孔结构，可提供更多的活性位点，有利于增强气体与表面的相互作用。2、以碳球为模板合成了稀土元素（RE=Er、La、Yb、Ce、Y、Eu）掺杂的中空氧化铟纳米球，研究了其对乙醇的气敏性能。结果显示Er³⁺、La³⁺和Yb³⁺的掺杂明显提高了氧化铟气敏元件对乙醇气体的灵敏度，其中Er³⁺、La³⁺的掺杂降低了元件的工作温度，并且所制备的稀土掺杂氧化铟气敏元件具有较短的响应/恢复时间，对乙醇具有高的选择性和较好的稳定性。结合乙醇气敏机理和XPS数据解释其气敏性能提高的原因，可能为Er³⁺、La³⁺、Yb³⁺的掺杂使得氧化铟出现了大的晶格变形，以及与In³⁺之间的电子相互作用，使得材料表面存在着更多的吸附氧可以参与到与乙醇的反应中，从而提高了气敏元件对乙醇的响应。3、以碳球为模板合成了不同铒掺杂量的中空氧化铟纳米球，研究了铒的掺杂量对乙醇气敏性能的影响，结果显示5.0mol％掺杂量的Er-In2O3对乙醇气体的响应最高，并且所制备的气敏元件对乙醇表现出好的选择性。