科技革命不仅带来了文明提升和经济增长,同时也带来了生态失衡和环境问题。酸雨、温室效应、臭氧层的出现对人类及动植物的健康产生了一系列严重问题。研究表明,酸雨和光化学烟雾的主要来源就是二氧化氮（NO₂）。另一方面作为天然气的主要组成部分,甲烷（CH₄）主要存在于矿井和家庭厨房。CH₄的爆炸极限范围为4.9%-15.4%。严重的是一个含有CH₄成分的小火花就足以引起爆炸,这严重影响到人类的健康,最终由于CH₄的易爆性引发严重的爆炸。已有研究报道科研人员利用金属氧化物半导体作为敏感材料制作敏感元件,比如WO₃,ZnO以及SnO₂等。二氧化钒（VO₂）由于其独特的金属绝缘体转变特性引起了科学家的极大关注,其相转变特性使其可应用于光装换装置、能量存储装置和红外传感器等。此外室温下（RT）,相比于其他金属氧化物低阻值的VO₂拥有良好的敏感特性,这使得VO₂成为很有前景的敏感材料。基于以上背景,本文深入并系统的研究了VO₂纳米结构敏感元件的制备及其敏感性能。VO₂纳米棒通过化学气相传输沉积法结合控制单一变量法制得,即通过调整热处理参数,研究制备参数对纳米形貌和气敏特性的影响。然后采用超高真空磁控溅射法在VO₂纳米棒表面沉积一对铂点电极,并研究了样品室温下对NO₂和CH₄的气敏特性。实验研究结果表明,在制备VO₂纳米棒的过程中,沉积温度、沉积时间和沉积压强对纳米棒的生长均有影响。在实验范围内,沉积温度为1000℃、沉积时间为3h、沉积压强为1.5Torr时所制备的VO₂纳米棒形貌最好,自由生长的纳米棒长度和直径分别达到20μm和60-70nm。VO₂纳米棒相比于薄膜形貌,其对NO₂的气敏特性表现为34%的灵敏度、75s的响应恢复时间,室温25℃的工作温度。后续表面掺金可以进一步提升VO₂纳米棒的气敏性能。