金属氧化物半导体气敏器件得益于其高响应、易制备及低成本等优点,在对有毒有害气体的检测方面被广泛关注。然而在室温工作温度下对酸性有毒气体硫化氢（H₂S）检测时,由于金属氧化物碱性特性,会与其发生不可逆的化学反应使得器件在对H₂S检测时表现为不可恢复。为获得低能耗、可重复使用的环保型气敏器件,本文对金属氧化物做了以下修饰:为获得室温工作温度下可恢复的氧化锌基H₂S气敏器件,本文提出对氧化锌包覆一层极薄的惰性硫化锌薄膜保护层,一方面允许电子穿梭,不影响氧耗尽层的形成;另一方面可以阻止H₂S气体与氧化物直接接触发生不可逆气-固化学反应。硫化锌的存在虽实现了器件对H₂S的重复性测试,却极大削弱了原有器件对H₂S的响应灵敏度。为提高可重复器件的响应灵敏度,本文预先采用分散的金纳米颗粒对氧化锌表面进行修饰,再将其暴露在硫化氢气氛中钝化形成硫化锌薄膜。金纳米颗粒一方面极大提高了器件本身的比表面积,另一方面在耗尽层与氧化锌之间起到通道作用实现了电子自由穿梭。而且氧化锌与金之间形成的肖特基势垒效应,使得氧化锌内部更多电子参与到表面耗尽层的形成,同样对器件的灵敏度有所贡献。本文中探索了不同程度金修饰的氧化锌@硫化锌核壳结构气敏器件对H₂S的气敏响应,并在工作电流¹0 mA,溅射时间30 s时获得气敏性能最佳器件。修饰后的氧化锌气敏器件在室温工作温度下对5 ppb超低浓度H₂S仍有2的灵敏度且可恢复,对1ppm H₂S表现出极高的可重复性,灵敏度可以达到30且响应及恢复时间仅50/200 s。相比于室温工作温度下器件对一氧化氮、一氧化碳等还原性气体的响应,器件对H₂S表现出了极高的选择性。为验证响应机理,本文对所得器件进行了表征分析。采用SEM,TEM,XRD对所得器件做了形貌及结构表征,结果显示氧化锌纳米棒的平均尺寸为70 nm,表面修饰有一层直径尺寸在5 nm左右的分散金纳米颗粒,但形貌表征中并未直观发现表面有硫化锌存在。于是做了更精细的mapping元素分析及XPS表征,mapping数据显示氧化锌纳米棒表面有一层均匀分布的S元素,且XPS数据显示S元素以ZnS中S^2-形式存在,充分验证了金修饰氧化锌@硫化锌核壳结构的形成。氧化锌、氧化锌@硫化锌核壳结构及金修饰后核壳结构的O1s测试结果显示,氧化锌被硫化锌修饰后其吸附氧比例大大降低,当金进一步修饰,吸附氧又会有所提高,所得数据与气敏表现相吻合。此外,本文还对室温工作温度下氧化铜对H₂S的气敏表现进行了研究,研究发现器件对H₂S的响应也表现为不可恢复。在通过表面高浓度H₂S钝化进行修饰之后,同样实现了器件在室温下对H₂S气体的重复性测试。