本论文采用无模板剂、无表面活性剂水热法合成Al/Fe掺杂SnO₂类花状纳米球材料,该材料具有低维和混装结构（纳米球和纳米棒）特征。对粉体材料进行X射线衍射（XRD）、场粒子发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）和拉曼光谱分析（Raman）等结构表征,研究发现,高碱度OH-/Sn4+=10:1能提高SnO₂基粉体的结晶度和促进晶体的生长;不同水热反应时间和碱度能改变纳米材料的微观结构;掺杂金属元素影响晶体空间维度。通过结构分析,我们提出了类花状纳米球材料的生长模型。对Al掺杂SnO₂厚膜型气体传感器进行H₂气敏性研究（工作温度区间为:室温RT至470℃,并以N2作为参考气氛）,实验结果表明,1-2wt%Al掺杂SnO₂气体传感器在最适温度270℃时,对H₂灵敏度均超过50%,并且最高灵敏度（1%Al掺杂SnO₂）达到74.2%,该灵敏度是未掺杂SnO₂传感器灵敏度的6倍。Al掺杂SnO₂类花状纳米球气体传感器的研究为高性能H₂传感器制作提供了一种可行的方法和探测材料。对Fe掺杂SnO₂薄膜型湿度传感器进行湿敏性研究发现,2%Fe掺杂SnO₂湿度传感器展示出良好的热稳定性（加热到800℃时,质量损失仅为2.5%）、超快速响应/恢复特性（在95%相对湿度时,响应/恢复时间小于1/4 s）、超高灵敏度（灵敏度S=|ZRH11|/|ZRH95|=6479.5,其中,|ZRH11|和|ZRH95|分别表示传感器在11%和95%相对湿度时的阻抗值）和较大的阻抗变化范围（变化为四个数量级:100–104 k?）,并且可用于呼吸传感器,其性能优于同条件下已报道的SnO₂基湿度传感器。通过湿敏机理研究发现,Fe掺杂能提高湿敏性的原因是,在碱性环境下,Fe3+极易吸附在SnO₂（101）晶面并与SnO₂形成Schottky势垒接触,降低了导带能级差值,加速电子传输。Fe掺杂SnO₂类花状纳米球为传统半导体材料用于超快速湿度传感器研究提供了一种设计思路,并且为开辟新领域（用户非接触式交互）提供了一种材料。