对环境中有毒、易爆的气体（例如H2,H2S,NO2）的快速、连续监测对人类生命和工业安全具有重要意义。先进的气体传感技术需要传感器具有高灵敏度,小型化和低功耗等特点。目前主流的商用气体传感器是基于电阻金属氧化物半导体（MOS）型的,但是由于它的体积较大且工作温度高于200°C,所以在先进的气体传感技术中并不受青睐。近年来,利用纳米材料（包括纳米线、纳米管和二维材料）来构建室温下高灵敏度、高选择性的气体传感器得到了广泛的研究。其中碳纳米管（CNT）由于其超薄的结构、较高的比表面积、较高的载流子迁移率和高稳定性,被认为是构建高灵敏度化学和生物传感器的优秀纳米材料之一。不幸的是,第一、大多数纳米材料有一些严重的缺点比如材料均一性和器件性能的再现性差且难以批量制备。第二、纳米材料基气体传感器在较低的操作温度下存在恢复时间长的问题。第三、由于纳米材料的高比表面积,其对气体分子的高亲和度使得传感器很难在短时间内达到平衡态,导致检测时间长。为了在实际应用中对气体进行连续和快速地检测,气体传感器必须解决以上问题。对于气体传感器件的结构,由于场效应晶体管基传感器一般工作在室温下且灵敏度高,且第三端栅极的引入也可以提供更灵活的方法去操控传感器的性能,所以更满足我们实际应用的要求。在本工作中,我们批量制备了器件性能高度均一的碳管薄膜场效应晶体管基气体传感器,通过在碳管薄膜表面的多种修饰实现了对H2、H2S、NO2的检测。对于传感器在室温下恢复慢的问题,在这里我们提出了一种栅压辅助恢复的方案,只需要在底栅上施加一定的电压,通过底栅产生的电场来降低气体分子脱吸附的表面势垒,加快气体分子的脱吸附,便可实现气体的快速恢复,且恢复速度相比自然恢复提升了一个量级。而且,我们通过施加不同的底栅电压的值可以控制器件的激活和休眠状态,实现传感器在一直有目标气体的环境下的准确检测。在实验中我们发现不同浓度气体的响应曲线的最大斜率可以最快地反应气体的浓度,所以我们根据栅压辅助控制器件在激活模式下的响应速度来快速获取目标气体浓度,不用等到平衡态。为了展示CNT薄膜晶体管基气体传感器实际应用的可行性,我们搭建了便携式检测系统,结合栅压辅助的方案,实现了对H2的快速检测,达到了10 ppm的检测分辨率、小于10 s的检测时间及50 s的室温快速恢复时间,成功地将CNT基气体传感器提升到实际应用水平。我们对比了已报道的其他纳米材料基H2传感器检测系统,我们的系统性能表现优异。我们也考虑到目前单个气体传感器存在的一些问题（选择性、湿度影响）在短期内是难以解决的,所以制备了碳管薄膜基气体传感器阵列并测试了其对多种气体的交叉灵敏度。希望通过算法补偿,提升传感器的性能。