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在检测大气中的有毒有害气体的方法中,金属氧化物半导体气体传感器因为其成本低、便携等优点而成为了研究热点。将不同材料复合,力求优势互补,是改善传感器性能的重要方法之一。将p型材料和n型材料复合后,可以明显提高材料的气敏响应值。本文以静电纺丝法为敏感材料的制备方法,以SnO2为n型材料,选择两种不同的p型材料CuO和NiO分别制备了p-n型复合材料,测试了各元件的气敏特性,并初步分析了p-n型复合材料敏感机理及导电类型的转变。主要工作内容如下:采用静电纺丝法,以CuO作为p型材料,SnO2作为n型材料,制备得到了不同复合比例的CuO-SnO2复合纤维状材料。对复合材料进行了TGA、XRD、SEM、XPS等表征。利用静态测试系统测试了不同复合材料的对甲醛、甲苯、甲醇、丙酮及乙醇共计五种气体的气敏特性及复合材料的导电类型。通过比较发现,在CuO:SnO2=1:1的比例下,材料对丙酮具有最佳的响应值;材料在CuO-SnO2的比例在3:1和2:1之间导电类型从p型转变成n型。采用静电纺丝法,制备了不同比例的NiO-SnO2复合纳米纤维材料。对复合材料进行了TGA、XRD、SEM、TEM、XPS的表征后发现,材料复合后,会在一定程度上限制晶粒的生长。测试复合材料的气敏特性及导电类型后发现,当NiO:SnO2=2:1时,材料对丙酮的气敏响应值最高,同时NiO-SnO2复合材料由p型材料转变为n型材料发生在2:1与1:1的比例之间。结合XRD、SEM、XPS的表征结果,静态测试系统的气敏测试结果,将不同p型材料构成p-n型复合材料进行表征及气敏特性的横向比较,包括材料形貌、晶粒粒径、吸附氧含量、最佳工作温度、响应值、选择性等。根据比较后得到的结论分析复合材料的气敏特性得到增强的机理以及导电类型转变的机理。气敏特性增强的机理主要通过三个方面来分析的:复合后材料p-n结的形成对氧元素吸附的促进作用;晶粒尺寸的降低以及纤维直径的降低。而复合材料导电类型的变化主要是通过材料内部大量的氧空位与氧间隙原子的复合,少量的金属空位与金属间隙原子的复合进行分析。