众所周知,物联网技术的核心技术之一是传感器技术,未来的世界是一个被传感器覆盖的世界,无处不在的传感器将会搜集地球上的各种数据。同时,生态环境恶化是当今世界急需解决的问题,而物联网技术将致力于解决该问题,其中传感器的作用不言而喻。NO₂是主要的大气污染物之一,而基于氧化钨纳米材料的气体传感器在检测NO₂气体方面已表现出了巨大的潜力。本文研究了准定向氧化钨纳米线阵列结构在气敏传感器方面的应用,主要内容包括准定向氧化钨纳米线阵列的制备和气敏性能的评价。本论文创新性地发展了一种金属钨薄膜原位热氧化工艺,成功实现了基片表面准定向氧化钨纳米线阵列的原位生长。利用该工艺制备的纳米线具有粗糙定向特征,线直径约为10-20 nm。系统研究了各个工艺参数对纳米线形貌和结构的影响,获得了氧化钨纳米线的最优制备工艺参数区间。通过表征不同氧化时间中间产物的形貌特征和晶相组成,建立了氧化钨纳米线的原位热氧化生长机理模型并对纳米线的成核生长过程给出了合理解释。研究了基于准定向氧化钨纳米线阵列结构的气体传感器的气敏性能,在工作温度50-200℃范围内测试了传感器对0.25-5 ppm NO₂气体的电阻敏感响应,发现:准定向氧化钨纳米线阵列结构基气体传感器的最佳工作温度为150℃;在此最佳工作温度下对1 ppm的NO₂响应达到了4.4,响应时间和恢复时间分别为78 s和32 s;具有良好的稳定性和NO₂气体选择性。尤其是该纳米线阵列基传感器由于其独特的准定向性阵列结构而显示出非常快速的响应与恢复特性。此外,本论文还研究了快速退火对准定向氧化钨纳米线阵列结构气体传感器气敏性能的影响,发现适当的快速退火条件可以在一定程度上改善其敏感性能。