气体敏感元件，大多是以金属氧化物半导体为基础材料。当被测气体在该半导体表面吸附后，引起其电学特性(例如电导率)发生变化。流行的定性模型是:原子价控制模型、表面电荷层模型、晶粒间界势垒模型。

1、半导体气敏元件的特性参数

(1)气敏元件的电阻值

将电阻型气敏元件在常温下洁净空气中的电阻值，称为气敏元件(电阻型)的固有电阻值，表示为Ra。一般其固有电阻值在(103~105)Ω范围。

测定固有电阻值Ra时, 要求必须在洁净空气环境中进行。由于经济地理环境的差异，各地区空气中含有的气体成分差别较大，即使对于同一气敏元件，在温度相同的条件下，在不同地区进行测定，其固有电阻值也都将出现差别。因此，必须在洁净的空气环境中进行测量。

(2)气敏元件的灵敏度

是表征气敏元件对于被测气体的敏感程度的指标。它表示气体敏感元件的电参量(如电阻型气敏元件的电阻值)与被测气体浓度之间的依从关系。表示方法有三种

(a)电阻比灵敏度K

(b)气体分离度

RC1-气敏元件在浓度为Cc的被测气体中的阻值:

RC2-气敏元件在浓度为C2的被测气体中的阻值。通常，C1>C2

(c)输出电压比灵敏度KV

Va:气敏元件在洁净空气中工作时，负载电阻上的电压输出;

Vg:气敏元件在规定浓度被测气体中工作时，负载电阻的电压输出

(3)气敏元件的分辨率

表示气敏元件对被测气体的识别(选择)以及对干扰气体的抑制能力。

气敏元件分辨率S表示为

Va-气敏元件在洁净空气中工作时，负载电阻上的输出电压;Vg-气敏元件在规定浓度被测气体中工作时，负载电阻上的电压

Vgi-气敏元件在i种气体浓度为规定值中工作时，负载电阻的电压

(4)气敏元件的响应时间

表示在工作温度下，气敏元件对被测气体的响应速度。一般从气敏元件与一定浓度的被测气体接触时开始计时，直到气敏元件的阻值达到在此浓度下的稳定电阻值的63%时为止，所需时间称为气敏元件在此浓度下的被测气体中的响应时间，通常用符号tr表示。

(5)气敏元件的加热电阻和加热功率

气敏元件一般工作在200℃以上高温。为气敏元件提供必要工作温度的加热电路的电阻(指加热器的电阻值)称为加热电阻，用RH表示。直热式的加热电阻值一般小于5Ω;旁热式的加热电阻大于20Ω。气敏元件正常工作所需的加热电路功率，称为加热功率，用PH表示。一般在(0.5~2.0)W范围。

(6)气敏元件的恢复时间

表示在工作温度下,被测气体由该元件上解吸的速度,一般从气敏元件脱离被测气体时开始计时,直到其阻值恢复到在洁净空气中阻值的63%时所需时间。

2、烧结型SnO2气敏元件

SnO2系列气敏元件有烧结型、薄膜型和厚膜型三种。烧结型应用最广泛性。

其敏感体用粒径很小(平均粒径≤1μm)的SnO2粉体为基本材料，根据需要添加不同的添加剂，混合均匀作为原料。主要用于检测可燃的还原性气体，其工作温度约300℃。根据加热方式，分为直接加热式和旁热式两种。

(1)直接加热式SnO2气敏元件(直热式气敏元件)

由芯片(敏感体和加热器)，基座和金属防爆网罩三部分组成。因其热容量小、稳定性差，测量电路与加热电路间易相互干扰，加热器与SnO2基体间由于热膨胀系数的差异而导致接触不良，造成元件的失效，现已很少使用。

2)旁热式SnO2气敏元件

旁热式气敏器件结构及符号