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ZnO是一类常见的n型传感材料,有成本低、无害、可利用性强等优势,普遍应用于众多行业,尤其是在气体传感方面表现出良好的前景。为了寻找提高ZnO纳米材料气敏特性的有效方法,解决ZnO半导体器件在实际应用中存在的气体响应值低,工作温度较高等问题,我们采用溶胶凝胶法合成Fe掺杂ZnO（Fe-ZnO）、In2O3和Fe2O3分别与ZnO复合的（In2O3/ZnO和Fe2O3/ZnO）纳米颗粒,此外还采用了溶剂热法制备MOF-5,然后利用MOF-5煅烧得ZnO,另外将MOF-5分别浸泡在不同浓度的硝酸铁和硝酸铟水溶液中经煅烧得到Zn Fe2O4/（Fe-ZnO）和In-ZnO纳米颗粒,并且探究了上述措施对ZnO半导体器件丙酮气敏特性的影响。本文主要结论如下:（1）利用溶胶凝胶法按照Fe与Zn元素摩尔比（0、1 mol%、5 mol%和10 mol%）制备了Fe-ZnO纳米颗粒。相比纯ZnO,Fe掺杂ZnO纳米颗粒的气体响应都有所提高。其中5 mol%Fe-ZnO在220℃下对100 ppm丙酮气体的响应值最大。其主要原因可能是Fe3+的掺杂使ZnO表面电子浓度提高,吸附氧能力增强,另一方面Fe元素的引入破坏了ZnO原有的晶格排列,形成了具有更高能量的不匹配晶格,使吸附位点增多,所以表面吸附氧的覆盖率增大,气体响应增大。（2）采用溶胶凝胶法按照In与Zn元素摩尔比（0、1 mol%、5 mol%和10 mol%）制备In2O3/ZnO纳米复合材料。采用溶胶凝胶法制备了（x）Fe2O3/（1-x）ZnO纳米复合材料（x为Fe2O3在复合材料中所占摩尔比为0、5 mol%、10 mol%、15 mol%、20 mol%和100 mol%）。气敏测试结果显示相比纯ZnO,复合材料中5 mol%In2O3/ZnO和5%Fe2O3/95%ZnO纳米材料的电阻更小,气体响应值更大,响应速度更快,并表现出优异的丙酮选择性。气体响应增强的原因可能与复合材料界面处形成的n-n异质结有关。（3）利用溶剂热法制备MOF-5,由MOF-5煅烧得到的纯ZnO气体响应值高于溶胶凝胶法制备的纯ZnO纳米颗粒,同时在响应和恢复速度以及丙酮选择性上也比溶胶凝胶法制备的纯ZnO更优异。这说明该制备方法可能对ZnO的形貌结构有所调整,是提高半导体ZnO气体传感特性的有效途径。（4）按照Fe,Zn元素摩尔比（x=0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25和0.30）将MOF-5置于硝酸铁溶液中后煅烧得到Zn Fe2O4/（Fe-ZnO）纳米颗粒。x=0.15的Zn Fe2O4/（Fe-ZnO）纳米颗粒在最佳工作温度下对100 ppm的丙酮气体响应值是MOF-5煅烧的ZnO纳米颗粒最大响应值的四倍,且具有优良的稳定性和选择性。通过SEM、XPS、XRD等综合分析得出Zn Fe2O4/（Fe-ZnO）中铁离子引入导致的氧化锌缺陷晶格、氧化锌与Zn Fe2O4之间的界面以及Zn Fe2O4纳米颗粒之间的晶界有利于氧和丙酮的吸附,并且ZnO表面的金属Fe原子也会促进对氧的吸附。按照相同的方法和元素摩尔比将MOF-5放置到硝酸铟水溶液中后煅烧,经XRD证明产物为In-ZnO纳米颗粒。相比MOF-5煅烧的纯ZnO纳米颗粒,x=0.05的In-ZnO纳米颗粒的丙酮气体响应值更大,响应恢复时间更短,该器件同样有较好的稳定性和选择性。气体响应值增大原因可能是In的引入导致ZnO晶格缺陷,产生更多吸附位点,增大了氧吸附量。