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水是生命之源,地球上几乎所有的动、植物都离不开它。但随着人口的增长,这种有限的水资源在日益减少；工农业技术的迅速发展,更是将各种有毒、有害的物质排入地下、江河、湖泊、水库,使地下水、地表水污染愈发加重,虽然自来水都会进行消毒处理,但消毒并不会除去重金属离子,而且会带来一些对人类健康有害的消毒副产物,如卤代乙酸类、溴酸根、氯酸根等多种阴离子,它们已被证实具有遗传毒性、致癌性或生殖发育等毒性。在此背景下,本文采用离子印迹聚合物结合GaN HEMT器件的优点构建电化学传感器,实现对磷酸根、三氯乙酸根有害阴离子的检测,本论文设计、制备的传感器对待测离子选择性强、灵敏度高、检测限低、比较稳定且可多次重复使用的特点。本文的主要研究内容和研究成果如下：1.结合磷酸根离子印迹聚合物和AlGaN/GaN HEMT器件的特性,设计了一种新型的磷酸根离子电化学传感器。AlGaN/GaN HEMT传感器的电学特性用Keithley 2600A数字源表进行表征,实验结果表明：该传感器对磷酸根离子具有高度的识别选择性,对高锰酸根、硫酸根等干扰离子不识别,这是因为离子印迹聚合物对模板离子具有专一的识别性。该传感器的灵敏度为3.191μA/mg·L-1,检测极限为1.97μg/L,对磷酸根离子表现出来高的选择性、灵敏度和稳定性,在饮用水中磷酸根离子的在线监测领域具有较大的应用潜力。2.利用AlInN/GaN异质结具有较薄势垒层,表面电荷对沟道二维电子气浓度的调控更灵敏,设计了一种超灵敏的磷酸根离子电化学传感器。通过对该传感器的I-V特性曲线测试,并将它的测试结果与AlGaN HEMT传感器进行对比,发现AlInN/GaN HEMT传感器对磷酸根离子的选择、识别性更高,抗干扰能力更强。这主要因为AlInN/GaN异质结具有比较薄的势垒层,表面电荷距离沟道2DEG比较近,有利于2DEG浓度的调控。AlInN/GaN、AlGaN/GaN HEMT传感器的灵敏度分别为60.831 μA/mg·L-1、3.191 μA/mg·L-1,检测极限分别为0.09μg/L、 1.97μg/L。这说明具有超薄势垒层的AlInN/GaN HEMT传感器比AlGaN/GaN HEMT传感器更灵敏,在离子传感器方面具有潜在的应用优势。3.改变功能单体和模板离子合成三氯乙酸离子印迹聚合物,采用新型表面印迹技术将它修饰到AlInN/GaN HEMT器件的无栅区,制备了三氯乙酸阴离子电化学传感器。通过测得的Ⅰ-Ⅴ特性曲线对传感器的性能进行研究,实验结果表明：该传感器对三氯乙酸阴离子具有比较高的选择识别,但对二氯乙酸阴离子、硫酸根等干扰离子几乎不识别,这是因为离子印迹聚合物对模板离子具有特殊的选择、识别特性。AlInN/GaN HEMT传感器的灵敏度为51.01 μA/mg·L-1,检测极限达0.01μtg／L。这说明AlInN/GaN HEMT传感器能够快速、灵敏的实现对三氯乙酸阴离子的检测,为饮用水中卤乙酸的在线监测提供了一种新的方法。