ZnO是气体传感器中最常见且应用最多的金属氧化物半导体材料之一,ZnO由于具有材料丰富,成本低廉,制备简易,物理及化学性质稳定等特点,一直是近年来的研究热点。但ZnO基气体传感器也存在工作温度偏高,选择性差,稳定性低,响应、恢复时间较长等不足,因此,人们通过多种方法来增强其气敏特性,其中对ZnO进行掺杂改性来提高其气敏特性是一个应用比较普遍的方法。本课题采用溶胶-凝胶法,制备了不同掺杂量的Al₂O₃-ZnO纳米粉体。利用X射线衍射仪（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）对材料进行表征,并测试了样品的气敏特性。研究了掺杂量、退火温度、工作温度及光激发作用等对元件气敏特性的影响;通过老化实验,研究了老化温度与湿度对元件稳定性的影响;最后对气敏机理进行了讨论。主要研究内容包括:采用溶胶-凝胶法,制得了Al₂O₃掺杂量分别为0、2.96、4.96、6.96wt%的Al₂O₃-ZnO,通过研究制备工艺对成胶的影响,确定其最佳制备工艺。利用XRD及SEM对材料进行表征,结果显示材料均为六角纤锌矿结构,Al₂O₃掺杂使得材料表面粗糙多孔,减小了晶粒的结晶粒径。对样品进行气敏特性测试及老化实验,结果表明Al₂O₃掺杂提高了ZnO的灵敏度和稳定性,降低了工作温度。Al₂O₃-ZnO对丙酮表现出很好的选择性,经700℃退火,掺杂为4.96wt%的Al₂O₃-ZnO,在64℃的低温下,对100ppm丙酮的灵敏度可达29.24,响应及恢复时间均为2s;当丙酮的浓度低至10ppm时,其灵敏度也可达3.23。且元件老化温度越接近其最佳工作温度,稳定性越好;在相对湿度30-70%RH的范围内,元件的稳定性随老化湿度的增大而增强。研究了紫外光激发对元件气敏特性的影响,结果表明紫外光照射能够增强元件的气敏特性,且在紫外光照下,掺杂4.96wt%的Al₂O₃-ZnO对丙酮的灵敏度增加最为显著,对1000ppm丙酮的灵敏度由242.81增大到305.14,增大了约26%。应用紫外-可见分光光度计（UV-Vis）测试了材料的反射率,并推算其禁带宽度,结果表明Al₂O₃掺杂使ZnO的禁带宽度变窄,这有利于材料对紫外光的吸收,增大紫外光的利用率。最后将其紫外-可见光谱分析与光催化理论和晶界势垒模型机理相结合对气敏机理进行了讨论。