近年来经济的飞跃给人们的生活带来了质的变化,同时也对环境造成了一定的破坏。随着社会的进步,思想的转变,人们逐渐对自身赖以生存的环境投入更多的关注。近年来空气污染问题已经成为舆论的焦点问题。于是监测有毒有害易燃易爆气体的传感器件开始走进大众的视线,比如用于交警查酒驾,监测新装修的房屋内丙酮等有害气体浓度,或监测工厂内易燃易爆气体等。半导体传感器是基于半导体材料的气敏传感器件,半导体材料是传感器件的重要核心之一,氧化铟半导体材料具有良好的物理化学性质,近年来氧化铟基气体传感器件越来越受到人们的关注,但常规结构的纯的氧化铟气敏性能较低。为了能更好的满足人们的需求,对氧化铟气敏材料的结构进行设计如:低维化、多孔化、掺杂稀土或金属元素等,从而改善氧化铟材料的气敏性能是必要的。本文通过静电纺丝方法制备出一维氧化铟纳米材料,经过不同的煅烧处理,得到不同形貌的氧化铟纳米材料,并基于该材料制作气体传感器件,系统的研究了材料形貌对传感器件气敏性能的影响。为了进一步提高氧化铟基传感器件的气敏性能,针对管孔状和凸起管状形貌的氧化铟纳米材料进行掺杂,研究了基于这些传感器件的性能,具体工作如下:(1)通过静电纺丝方法制备了一维氧化铟纳米材料,经过不同的煅烧温度处理得到线状,管状,管孔状,表面带凸起的管状的一维氧化铟纳米材料,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对它们的形貌结构进行了表征,并制作了基于它们的气体传感器件,研究了这些传感器的气敏性能。测试结果表明,材料的形貌对氧化铟基传感器件的气敏性能有一定的影响,其中管孔状的氧化铟基传感器的气敏性最好,带凸起的管状氧化铟基传感器的气敏性次之,而线状氧化铟基传感器的气敏性能最低。在最佳工作温度260℃下,管孔状氧化铟基传感器对100ppm乙醇的灵敏度是16,是线状氧化铟基传感器对同浓度乙醇灵敏度的2.8倍。相比线状和管状形貌的氧化铟基传感器,管孔状氧化铟基传感器的响应和恢复最迅速,响应和恢复时间分别是8s和24s。该传感器对乙醇的选择性也更加优异。另外,基于这四种形貌的传感器都具有较好的线性度(5-100ppm)。因此,对同一种气敏材料而言,其形貌对气敏传感器件的性能具有一定的影响。(2)利用静电纺丝技术制备了掺杂不同浓度Eu的管孔状氧化铟一维纳米材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)及透射电子显微镜(TEM)对它们结构和形貌进行了分析。结果显示在掺杂Eu的氧化铟纳米管的表面上分布许多不规则的孔,这些孔洞有利于气体的吸附与扩散。我们制作了基于这些材料的气体传感器件,测试了这些传感器的气敏性能。测试结果表明,掺杂3wt%Eu的管孔状氧化铟基传感器对乙醇的气敏性能明显提高,该传感器件的最佳工作温度为260℃,在此温度下,它对50ppm乙醇的灵敏度是44,是管孔状氧化铟基传感器灵敏度的6.2倍。该传感器的最低检测浓度是0.2ppm,对应的灵敏度是1.8。该传感器的响应时间和恢复时间分别是3s和21s。因此,掺杂3wt%Eu的管孔状氧化铟基传感器对乙醇具有高的灵敏度,迅速的响应和恢复时间,低的检测下限。此外该传感器还具有优异的选择性和线性度。(3)利用静电纺丝技术制备了掺杂Eu的凸起管状氧化铟一维纳米材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对材料进行表征。结果显示氧化铟纳米管表面布满了明显的凸起结构,这些凸起结构为气体反应提供了更大的接触面积。我们基于此材料制作了传感器件,对器件的气敏性能进行了测试。测试结果显示,通过掺杂Eu,氧化铟基传感器件的气敏性能得到了一定程度的改善。在最佳工作温度240℃下,掺杂Eu的凸起管状氧化铟基器件对50ppm丙酮的灵敏度(30)是相同条件下未掺杂器件灵敏度的3.4倍,最低检测浓度是0.2ppm,响应时间是3s,器件对丙酮与乙醇的灵敏度的比值由1.8提高到2.5,说明器件的选择性比掺杂之前更好。