二硫化钼与二硫化钨作为一种过渡金属的硫化物材料,由于其和石墨烯相似的结构和各方面其他优异的特性,使其在如气敏元件等多方面有较深的研究空间和发展研究前景。随着人们对生活品质的要求和对自身环境安全的需求越来越高,对生活中污染气体监测的需求也越来越大。由于成本低廉、功耗较低、灵敏度高、辨识度高等优秀的特点,基于半导体制备的气敏传感器得到了广泛地研究并在生活生产中得到大量使用。相较于传统的气敏材料,二维半导体气敏材料具有更大的比表面积,表面可以有更多供气体分子吸附的位点,理论上具有更好的气敏性能。本文旨在通过实验对二硫化钼与二硫化钨的气敏性能进行测试与分析;在实验分析的基础上,同时通过第一性原理计算的方法,对二硫化钼的气敏现象给与解释。氨气与二氧化氮是生活中常见的有害气体,长期吸入有害气体不仅会对人的身体造成巨大的危害,也会使人产生嗅觉疲劳,从而难以察觉未知的风险。为此,本文中主要通过实验方面研究二硫化钼与二硫化钨对氨气与二氧化氮的气敏性能;在第一性原理计算方面,则主要研究了单层二硫化钼的气敏性能。本论文主要包括以下几个方面的工作:1.制备了二硫化钼与二硫化钨的气敏元件,并进行了测试,气敏元件的响应随着加热温度的升高,先增高而后降低,存在一个最佳操作温度,在45℃到50℃之间。在50℃下,对10ppm的二氧化氮响应分别为2.71与4.82。当吸附气体为氨气时,气敏元件的电阻增加;当吸附气体为二氧化氮时,气敏元件的电阻减少。这是因为当气敏元件吸附还原性气体氨气时,电子由氨气转移至气敏元件表面导致元件空穴浓度减少电阻增大;当吸附氧化性气体二氧化氮时,电子由气敏元件表面转移至二氧化氮导致元件空穴浓度增加电阻减小。气敏元件应为p型半导体。2.构建了单层二硫化钼对氨气,二氧化氮与硫化氢气体的吸附模型,几种气体吸附于单层二硫化钼时均会发生一定的电子转移,氨气与硫化氢在吸附过程中失去电子,表现为还原性;二氧化氮则在吸附过程中得到电子,表现为氧化性。且二氧化氮的电子转移数目要大于前两种气体。3.构建了单个钼取代单个硫的反位缺陷模型,对比无缺陷的吸附模型,反位缺陷模型吸附二氧化氮时具有更大的电子转移数目。4.构建了单层二硫化钼分别吸附氨气与二氧化氮的器件模型,对特定偏压下的电流进行了计算。通过对比相同偏压下不同模型的电流并计算得到了当p型单层二硫化钼吸附氨气时,电导减小（电阻会增大）;而吸附二氧化氮时,电导增大（电阻会减小）。得到了与实验一致的结果。