由于工业现代化的迅速发展和汽车数量的急剧增加,NO₂气体的含量在大气环境中不断增长。二氧化氮作为一种典型的空气污染物,主要来自于燃烧过程中的废气,严重影响了人类和动物的呼吸系统,对环境保护和人类健康产生了严重危害,从而引起了科研工作者对高效二氧化氮气体检测的重视。基于半导体金属氧化物的气体传感器因为其具有无毒性、低成本、高稳定性等优点,已经引了世界范围内越来越多的科研人员和科研机构的关注。这种传感器的敏感特性主要基于半导体金属氧化物和大气组分之间的化学反应。氧化铟（In₂O₃）是一种重要的n型半导体材料,在较低工作温度下对NO₂具有独特的敏感特性。但由单一半导体氧化物材料（In₂O₃）制作成的气体传感器对NO₂的检测具有响应恢复时间长等致命缺点。需要例如掺杂,复合等手段对气敏材料进行改性。因此本论文通过金属掺杂半导体氧化物（In₂O₃）来提高传感器对NO₂气体的敏感特性,实现高性能NO₂气体传感器的制作。论文实验方面的概况如下:首先,以硝酸铟和硝酸银为前驱物,通过溶剂热法结合高温煅烧的手段合成不同比例Ag掺杂海胆状In₂O₃空心微球,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等分析方法对制备样品进行了详细和全面的表征。将基于不同比例Ag掺杂的海胆状In₂O₃分别制作传感器并进行气敏特性测试。实验结果表明,当Ag掺杂含量为1.0 mol%时,半导体材料对目标气体NO₂表现出良好的气敏特性。基于1.0 mol%Ag掺杂的半导体材料制作出的气体传感器对1 ppm的NO₂气体,在62℃的最佳工作温度下的响应值达到了190,较未掺杂Ag的In₂O₃材料的响应值提升了23倍。并且,基于1.0 mol%Ag掺杂的半导体材料制作的传感器对50 ppb的NO₂有明显的响应,响应值达到3.5。其次,研究了以氯化铟以及硝酸铁为前驱物,通过简单水热以及高温煅烧获得Fe掺杂的In₂O₃半导体材料,通过SEM及TEM表征可以证明此种材料是由纳米片组成的具有Fe掺杂的花状In₂O₃分等级微球。对制作的传感器进行的气敏性能测试表明,基于0.5 mol%Fe掺杂材料制作的气体传感器对500 ppb的NO₂气体在50℃的最佳工作温度下的响应值,与未掺杂的半导体材料所制作的器件相比提升了3倍,并且可检测低至20 ppb的NO₂气体,对应的响应值为2.2。与其它种类的传感器相比,该传感器具有较低的最佳工作温度,且其响应值远远高于其它相同浓度的测试气体,说明所制作的传感器具有良好的选择性。