氢能被誉为理想的可再生清洁能源。大力推动氢能及相关产业的发展,已成为环境治理与能源利用的重要战略方向。然而,氢气扩散速度快,其泄漏浓度在空气中体积百分比为4-75%时可被点燃,是一种危险的易燃易爆气体。因此,开发高灵敏度、高选择性的氢气泄漏监测系统对氢气的安全生产与应用至关重要。基于金属氧化物半导体的氢气传感器具有制备简单、使用寿命长、易于集成及性能稳定等优点,极具市场应用价值。其中,二维半导体材料因具有极高的比表面积和表面原子占比,在氢气传感等方面表现出很大的潜在应用价值,但二维氧化物半导体的大面积制备技术仍存在较大挑战,制约了其在传感领域的实际应用。本文通过液态金属范德华力剥离法在低氧手套箱内制备了具有原子级厚度,且覆盖范围达到毫米级别的SnO超薄二维材料,探究了SnO超薄二维材料的氢气敏感性能,分析了退火过程对材料氢气敏感性能的影响,主要研究内容如下:（1）采用液态金属范德华力剥离法制备了大面积的SnO超薄二维材料,研究了合成温度对产物尺寸形貌的影响。结果表明,将手套箱的氧气浓度控制在100 ppm以下,并调节SiO2/Si衬底与液态Sn的接触转移时间,在合成温度为280℃和300℃时,所得产物为厚度仅1 nm,且表面平整、覆盖范围达到平方厘米级别的SnO二维薄膜。随着合成温度的升高,二维材料表面会出现颗粒或鳞片状突起,导致表面粗糙度变大,但是样品的平均厚度仍在0.9-1.5 nm之间。该方法具有良好的重复性,可实现SnO超薄二维材料的大面积批量制备。（2）以SiO2/Si衬底表面的SnO超薄二维材料为敏感层组装氢敏器件,研究了器件的I-V特性及在不同温度下的氢敏性能,通过提取动态响应曲线特征参数,分析了输出信号与氢气浓度的关系。结果表明,叉指电极与二维材料之间可形成良好的欧姆接触,样品具有较好的导电性能,电阻率约为4.2×10-5Ω·cm。氢敏元件对氢气的响应度随着环境温度的升高而逐渐增加,在160℃时达到最佳,且该温度下元件对5000 ppm氢气的响应时间仅为7 s。通过分析动态响应曲线,发现元件在较低浓度（40-2000 ppm）氢气中可呈现出良好的线性工作特性。此外,器件对氢气响应具有良好的重复性和选择性,其对氢气的灵敏度是对氨气、丙酮、乙醇和甲醇等常见实验室挥发性气体灵敏度的几倍至几十倍。（3）研究了氧气和氩气氛围中300℃退火对超薄二维材料氢气敏感性能的影响,并对材料的氢敏机理进行了探索。结果表明,300℃氩气和氧气气氛退火后,元件对氢气仍表现出良好的响应。氩气退火起到了活化样品的作用,可提升二维材料表面吸附氧的含量,使器件对氢气的响应时间变快。氧气气氛退火使SnO氧化为SnO2,增强了对氢气的选择性。然而,氧化后的产物在2000 ppm以上的高浓度氢气中出现电阻先减后增的现象,表明材料在高浓度氢气中会发生可逆还原。上述结果为开发不同类型的二维半导体氢气传感器提供了良好的实验依据。