甲烷是自然界中最简单的烃类,同时也是天然气的主要成分。甲烷作为一种高效、可靠的能源,已广泛应用于工业和民用领域。然而当空气中的甲烷浓度处于爆炸极限之间时,极易发生爆炸,从而造成重大的人员伤亡和财产损失。甲烷无色、无味、无毒,很难通过传统方式进行检测。因此研制一种可靠的、灵敏度高的甲烷气体传感器,具有重要的应用价值。目前,半导体材料由于具有良好的光电特性,灵敏度高且易于集成,在气体传感领域应用最为广泛。相比较于其他的半导体材料,氮化镓(GaN)材料作为第三代半导体,其禁带宽度宽(3.4V),化学稳定性更好(耐酸碱腐蚀),是目前半导体研究的热点,在高频大功率器件和LED器件方面有着广阔的应用前景。传感器作为物联网技术的核心器件,必须不断提高灵敏度、响应速度、稳定性等一系列指标从而达到实际应用的需求。本论文基于桥接氮化镓纳米线,在其在甲烷气体传感方面展开研究,主要工作内容包括以下几个方面:(1)通过磁控溅射镀膜技术,对MOCVD生长的GaN纳米线表面进行不同种类、厚度的贵金属修饰。通过SEM、XRD等表征方法,对材料的形貌、结构、晶体质量等性质进行分析。(2)对得到的器件在室温条件下进行了详细的甲烷气敏测试。通过对比测试结果,发现Pd对甲烷传感的提高幅度最大,其中厚度为10nm Pd修饰的GaN纳米线传感器对甲烷气体检测极限低至20ppm,并具有良好的重复性。(3)测试了纳米线器件的光电响应以及紫外光照Pd-GaN纳米线气敏特性的影响,在365nm紫外光照的情况下,提高了甲烷测试指标,响应时间在低浓度区间最低可至4秒。(4)对气敏机理进行了解释,并对Pd修饰和紫外光照射的作用进行了探讨。