近年来,科技的进步一方面为人类生活带来便利,另一方面也带来了严重的大气污染,现如今环境的治理和保护问题已尤为重要。例如,近年来汽车行业以及重工业迅速发展,汽车尾气以及工业废气排放严重,其中所含的氮氧化物如NO和NO₂诱发了频繁的酸雨与光化学烟雾现象。以氧化钨材料为基础制备的气敏传感器成为现今主流的检测NO_x气体探测方法之一。本论文的课题即为氧化钨基核壳异质结气敏传感器研究,论文的主要任务旨在制备一种具有高NO₂响应灵敏度、快速响应恢复以及低工作温度的氧化钨纳米线基核壳结构异质气敏传感器。首先,通过对靶磁控溅射金属钨薄膜结合管式炉生长的工艺步骤完成准定向氧化钨核纳米线阵列的可控制备;其次,在准定向氧化钨纳米线表面磁控溅射淀积金属铜或钛膜,经退火处理形成氧化铜或氧化钛包覆的均匀核壳纳米线阵列结构;最后利用自制静态气敏测试系统研究其NO₂敏感特性。实验发现,对于W₁₈O₄₉/TiO₂核壳异质结纳米线,可在室温下探测低至0.5ppm的NO₂气体,其在室温下对于0.5-5ppm NO₂气体的灵敏度相比于纯相氧化钨纳米线在150°C时的值提高了2-3倍,而且其可实现室温下的超快响应恢复特性,最快可分别达到3s和15s。另外,W₁₈O₄₉/TiO₂元件在室温下还呈现出反常的n-p反型现象,室温下呈现出p型特性。对于W₁₈O₄₉/CuO核壳异质结纳米线,其探测极限可低至100ppb,工作温度50°C,而且稳定性与重复性好。论文研究结果表明在氧化钨纳米线表面均匀包覆CuO或者TiO₂壳层可以显著提高气敏性能,为其在高灵敏度化学传感器方面的应用研究提供了一种可行的实现途径。