纳米材料由于其特殊的结构而具有奇异的物理化学性质,如小尺寸效应、表面效应、量子效应、宏观量子隧道效应等,因而广泛应用于气敏传感器。二氧化锡是非常重要的金属氧化物半导体气敏材料之一,被广泛应用于检测各种有毒、易燃、易爆气体。目前已发展各种方法来制备各种形态、比表面积大的纳米材料,这有助于增强气体与材料的表面接触,从而提高气敏探测能力。研究表明:在材料中掺杂稀土或贵金属,可有效提高气敏传感器的气敏响应和选择性。基于此,本论文的研究工作是利用热蒸发法制备铈和银掺杂的二氧化锡纳米带,设计制作单根铈和银掺杂的二氧化锡单根纳米带器件,并系统研究其气敏特性,发展对乙醇等特种挥发性物质高响应、高灵敏度的气敏器件,提升对特殊气体的探测、监测能力。首先用三温区的真空管式炉制备了纯净的二氧化锡纳米带,并通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱(EDS)、X射线光电子能谱分析(XPS)等表征方法对纳米带的形貌、微结构、成分等进行表征。然后,选择形貌良好的纳米带制作成单片纳米带器件研究其气敏性质。结果表明:对于酒精、丙酮、甲醛、乙二醇、一氧化碳,单根二氧化锡纳米带传感器的最佳工作温度为230°C,器件对100 ppm酒精的响应最大,为3.3。其次,在相同条件下制备了铈掺杂的二氧化锡纳米带,对其形貌结构的分析看出纳米带的宽度明显变宽,纳米带由Sn、O、Ce元素组成,铈以Ce3+形式成功掺杂到二氧化锡中。对酒精、丙酮、甲醛、乙二醇、一氧化碳五种气体的测试发现器件的最佳工作温度为230°C,铈掺杂二氧化锡单根纳米带器件对100ppm酒精的响应为8.4,是纯净二氧化锡纳米带器件的2.6倍。对丙酮、甲醛、乙二醇、一氧化碳的响应分别为3.32、2.03、1.97、1.21。铈掺杂单根二氧化锡纳米带器件对酒精的的理论探测极限为156 ppb。同时发现湿度对器件的性能没有任何影响。另外还制备了银掺杂二氧化锡纳米带,并进行结构表征。单片银掺杂二氧化锡纳米带器件对丙酮、酒精、甲醛、乙二醇、一氧化碳的最佳工作温度为220°C,对100 ppm丙酮的响应为7.6,是纯净的2.38倍。对100 ppm酒精、甲醛、乙二醇、一氧化碳的响应分别为3.5、1.67、1.78、1.2。银离子的掺杂极大地提高了二氧化锡纳米带对丙酮的气敏特性。最后,对全文进行总结,比较铈掺杂二氧化锡纳米带传感器和银掺杂二氧化锡纳米带器件的气敏性能,发现这两种器件可以广泛应用于对酒精和丙酮的探测。