有机薄膜晶体管（Organic Thin-Film Transistor,OTFT）作为现代电子技术的关键部件之一,其本身所具有的良好生物相容性和可柔性化特点赋予其在可穿戴电子产品领域广泛的应用前景。其中,基于OTFT的气体传感器具有材料设计灵活、室温工作、可实现多参数探测等优点,可以作为有毒有害气体的优良检测平台。近年来,研究者主要围绕OSCs材料分子设计、器件结构、制备工艺、功能层与界面调控四个方面开展基于OTFT的高性能气体传感器研究。本论文聚焦对器件功能层的形貌调控,采用了室温下溶液混合的方式将两种新型碳纳米材料:羟基化多壁碳纳米管（Hydroxylated Multiwalled Carbon Nanotubes,OH-MWCNTs）和氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）引入有源层,研究了碳纳米材料掺杂对器件性能及气敏特性的影响。具体研究内容如下:1.研究了OH-MWCNTs及GO掺杂对OTFT电学性能的影响。随着OH-MWCNTs的引入,器件电学性能实现了一定程度提升,并将其归因于OH-MWCNTs自身的导电性。与之相反,GO的引入带来器件电学性能的降低,其原因在于GO掺杂带来P3HT分子链的排列有序度降低,进而影响了载流子的传输。2.研究了P3HT/OH-MWCNTs混合体系对OTFT气敏特性的影响。采用不同混合比例的P3HT/OH-MWCNTs作为有源层,制备出高响应度的NO2传感器。与纯P3HT器件相比,10:1器件传感性能最好,在30 ppm下电流响应度提升了约10倍。同时,该器件还具备良好的气体选择性。结合薄膜的形貌表征,我们认为OH-MWCNTs的引入促进了P3HT的团聚,而更大团聚体产生的间隙为NO2的吸附及相互作用提供了更多的空间,进而实现气敏响应的提升。3.受P3HT/OH-MWCNTs混合体系的启发,进一步研究了P3HT/GO混合体系对OTFT气敏特性的影响。实验结果表明,GO的掺杂同样能够有效提升器件的气敏特性,结合表征结果,我们推测GO的掺杂使薄膜表面形貌变得更加粗糙,有效地增大了与NO2相互作用的面积,最终导致气敏响应的提升。综上所述,本工作探究了微量OH-MWCNTs及GO掺杂实现高性能OTFT气体传感器的可能性,并具体分析了气敏特性提升的传感机理;此外,还针对混合器件实用性问题,开展了气体选择性研究。这种简单溶液混合的碳纳米材料掺杂将为制备基于OTFT的高性能、低成本的气体传感器提供了一种新的思路和方法。