作为一种直接宽带隙和较高激子束缚能的半导体材料,ZnO具有非中心对称晶体结构和生物安全以及生物相容性等特点,广泛应用于光电子、电机耦合传感、变频器和生物工程材料领域。本论文采取在ZnO晶格中引入杂质离子的方式,制备出掺Al,Fe和Ag等元素的T-ZnO掺杂样品,并对掺杂样品的吸附作用、导电电性、气敏特性、光学和磁学性能以及相关元器件制备进行探索研究,取得了一些有意义的结果: 用T-ZnO对Fe³⁺,Al³⁺和Cu²⁺溶液进行吸附实验,用等离子发射光谱仪（IPS）对溶液中金属离子浓度测量和采用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（sEM）等手段对金属离子在T-ZnO表面状态进行研究。结果表明:T-ZnO对Fe³⁺,Al³⁺和Cu²⁺等金属离子有很强的吸附能力,对三种离子的吸附率达到99%以上;浸渍后的T-ZnO表面有吸附离子盐类生成。 采取溶液浸渍法和高温烧结相结合制备Al掺杂的T-ZnO,研究了掺杂浓度对T-ZnO的形貌和结构的影响,测试了不同气氛退火和Al掺杂处理的T-ZnO晶须的粉体电阻率,结果发现H₂条件退火有利于T-ZnO电阻率的降低;Al掺杂能有效降低T-ZnO晶须的电阻率。以Al掺杂T-ZnO作为导电填料制备了电阻率为10⁶～10⁸Ω·cm的PVC/T-ZnO复合材料,对其表面电阻和体积电阻进行了测试。发现随着T-ZnO用量的增加,Al掺杂T-ZnO/PVC复合材料的表面电阻率和体积电阻率明显下降,最佳体积添加量为5vol%。 用高温固溶工艺制备了Al,Fe和Ag掺杂T-ZnO气敏材料并制作了烧结型厚膜气敏元件,测试了元件对H₂S,NH₃,C₂H₅OH和H₂的敏感特性,研究了掺杂剂、掺杂工艺和材料形貌结构对T-ZnO材料气敏特性的影响规律。结果显示ZnO材料对H₂S和C₂H₅OH气体灵敏度较高,对H₂和NH₃等气体灵敏度较差;经过氢气气氛热处理的掺0.1mol%Al的T-ZnO对气体表现出很高的灵敏度,在268.5℃时,对100ppm H₂S的灵敏度达160;同时,Al掺杂工艺改善了材料对H₂S和C₂H₅OH的回复响应特性。在Fe掺杂ZnO样品中,出现第二相（ZnFe₂O₄）可以提高对气体的灵敏度。 采用真空高温固溶工艺制备了不同浓度掺杂Fe的T-ZnO,利用XRD研究了掺杂后T-ZnO的物相结构,结果发现Fe在ZnO中的固溶度约为