近年来,随着现代科技的飞速发展,工业化进程随之加快。人们的物质生活水平在逐步提高的同时,环境也在日益恶化,因此迫切需要人们对有毒有害、易燃易爆气体进行实时监测和控制。金属氧化物半导体气敏传感器是一种典型的半导体气敏传感器,因其具有灵敏度高、响应恢复速率快、成本较低、易检测和便于携带等优点成为气体传感器研究的热点。传统纯金属氧化物半导体气体传感器的灵敏度不够高,且选择性较差,已经无法满足实际应用中对气敏材料所有气敏性能的要求。因此,人们需要通过各种方法来进一步提高气敏传感器的气敏性能,如金属掺杂、材料多孔化等。本文以高度有序介孔二氧化硅（FDU-12）为硬模板合成介孔氧化铟,通过金属元素（Co,Ni,Fe和Ce）的掺杂来进一步增强In₂O₃材料的气敏特性,探究组成成分、掺杂量以及孔结构对In₂O₃半导体传感器气敏性能的影响,主要内容如下:（1）通过二次浸渍法合成介孔In₂O₃和不同Co含量（1%mol、3%mol、5%mol和7%mol）掺杂的In₂O₃纳米球,并研究Co元素掺杂和掺杂量对晶体结构、形貌和气敏性能的影响。结果表明Co元素掺杂抑制In₂O₃纳米球晶粒的生长,并进入氧化铟的晶格中。Co元素掺杂显著增强了介孔In₂O₃纳米球气敏元件对乙醇气体的敏感特性。在Co元素掺杂的四种气敏元件中,3%mol Co掺杂In_2-x Co_xO₃纳米球传感器表现出最高的灵敏度,在350°C的工作温度下对100ppm乙醇的灵敏度为114,响应/恢复时间为17s/45s,同时表现出较好的选择性和稳定性。（2）通过二次浸渍法合成不同Ni含量（1%mol、3%mol、5%mol和7%mol）掺杂的In₂O₃纳米球,并对其气敏性能进行研究。结果表明,Ni元素的掺杂也显著增强了介孔In₂O₃纳米球气敏元件对乙醇气体的敏感特性。Ni元素的最佳掺杂含量为1%mol,在最佳工作温度350°C时,对100ppm乙醇气体的灵敏度为126,响应/恢复时间为15s/49s,同时表现出良好的选择性和稳定性。（3）通过一次浸渍法合不同Fe含量（1%mol、3l%mol、5%mol和7%mol）掺杂的In₂O₃纳米球。结果表明,一次浸渍法合成的Fe-In₂O₃纳米球比表面积大幅度增加,气敏性能也显著增强。5%mol Fe掺杂浓度的In₂O₃纳米球气敏元件灵敏度最高。在350°C的工作温度下对100ppm乙醇气体的灵敏度为133,响应/恢复时间为15s/55s,同时对乙醇表现出良好的选择性,但稳定性相对较低。（4）通过二次浸渍法合成不同Ce含量（1%mol、3l%mol、5%mol和7%mol）掺杂的In₂O₃纳米球,并对其气敏性能进行了研究。结果显示,与纯In₂O₃气敏传感器相比,Ce的掺入不但显著提高了对乙醇的敏感特性,加快了气敏响应速率,还降低工作温度。In_2-x Ce_xO₃气敏元件最佳工作温度为330°C,最佳掺杂量为3%mol,在最佳工作温度下对100ppm乙醇气体的灵敏度为146,响应/恢复时间为14s/40s,同时对乙醇表现出优异的选择性和稳定性。介孔In_2-xCe_xO₃纳米球气敏元件在乙醇检测方面具有潜在的应用前景。