原子层沉积法（ALD）制备的薄膜有膜厚均匀可控、生长温度较低的优势。本论文使用ALD法制备MoO3薄膜,借助XRD、拉曼光谱、SEM、AFM等测试方法研究了前驱体、衬底温度、氧等离子脉冲时间对MoO3薄膜晶体结构、表面形貌等性质的影响,实现了α-MoO3(MoO3-x)的可控制备,并评估了MoO3-x薄膜的气敏应用。主要研究工作如下:（1）研究了Mo（CO）6前驱体逸出量和逸出模式对氧化钼薄膜生长的影响。依据前驱体源的消耗程度,将Mo（CO）6源逸出量分为初始、平稳和耗尽三个阶段。研究发现,Mo源前驱体初始阶段所制备的薄膜为结晶质量较高的β-MoO3;平稳阶段所制备的薄膜为α-MoO3和MoO3-x;当源消耗殆尽时所制备的薄膜为结晶质量较差η-Mo4O11相。同时,前驱体逸出模式对薄膜生长也有较大影响,增压模式相较连续模式得到的薄膜结晶质量更高且晶粒平均尺寸更大,但薄膜均匀性较差。（2）研究了不同衬底温度、氧等离子体脉冲时间对MoO3薄膜性能的影响。结果表明,衬底温度为140-200℃时均能得到多晶α-MoO3薄膜,随着衬底温度增加,薄膜结晶质量显著提升,且薄膜表面形貌随着温度增加呈现椭圆状-纺锤状-豆荚状变化。氧等离子体脉冲时间变化研究表明,α-MoO3薄膜在低温条件下的成功制备得益于氧等离子脉冲时间的延长。（3）将不同厚度的MoO3-x薄膜对α-MoO3微米带进行修饰,研究MoO3-x薄膜厚度对器件气敏性能的影响。结果表明,不同的ALD循环圈数会显著影响MoO3-x薄膜修饰的α-MoO3器件的气敏性能,200循环MoO3-x薄膜（22 nm）修饰的器件在工作温度300℃时,对500 ppm乙醇气体的响应度达22.5,响应时间为90 s。随着修饰MoO3-x薄膜厚度的增加,器件响应度大幅度提升,其中氧空位起着关键性作用。同时,对ALD氧化钼薄膜修饰的α-MoO3微米带气敏性能的研究验证了ALD-MoO3-x和MoO3薄膜的可控制备。