气敏器件（又称气敏传感器）是一种对环境气氛中某些氧化性气体、还原性气体、有机溶剂蒸汽十分敏感的电子器件，被广泛应用于对可燃性气体和有毒性气体的检测、检漏、报警和监控等领域。气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。它主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器等，其中用的最多的是半导体气敏传感器。
一只完整的气敏器件是由防爆网、管座、电极、玻璃基体、加热器和氧化物半导体等几部分组成的，其结构如图１所示。
气敏器件的核心部分是金属氧化物半导体，如二氧化锡等。这类金属氧化物半导体，在一定温度时，能吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体材料中电子密度减小，电阻增大。当遇到可燃性气体或毒气时，原来吸附的氧就会脱附，而由可燃性气体或毒气以正离子状态吸附在半导体材料的表面。由于在脱附和吸附过程中均放出电子，使电子密度增大，从而使电阻减小。器件中加热器的作用是为了提高器件的灵敏度。 气敏器件的特性曲线如图２所示。
气敏传感器的分类：
气敏传感器的种类较多，主要包括敏感气体种类的气敏传感器、敏感气体量的真空度气敏传感器，以及检测气体成分的气体成分传感器。前者主要有半导体气敏传感器和固体电解质气敏传感器，后者主要有高频成分传感器和光学成分传感器。由于半导体气敏传感器具有灵敏度高、响应快、使用寿命长和成本低等优点，所以应用很广。本节将着重介绍半导体气敏传感器。
半导体气敏传感器工作原理：
半导体气敏传感器是利用半导体气敏元件同气体接触后，造成半导体性质的变化来检测特定气体的成分或者测量其浓度。
半导体气敏传感器大体上可以分为电阻式和非电阻式两类。电阻式半导体气敏传感器是利用气敏半导体材料，如氧化锡（SnQ2）、氧化锰（MnO2）等金属氧化物制成敏感元件，当它们吸收了可然气体的烟雾，如氢、一氧化碳、烷、醚、醉、苯以及天然气等时，会发生还原反应，放出热量，使元件温度相应增高，电阻发生变化。利用半导体材料的这种特性，将气体的成分和浓度变换成电信号，进行监测和报警。
图4.42所示为典型气敏元件的阻值一浓度关系。可以看出，元件对不同气体的敏感程度不同，如对乙醚、乙醉、氢气等具有较高的灵敏度，而对甲烷的灵敏度较低。一般地，随着气体的浓度增加，元件阻值明显增大，在一定范围内，呈线性关系。
声表面波器件之波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移。气敏传感器就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜，当该气敏薄膜与待测气体相互作用（化学作用或生物作用，或者是物理吸附），使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时，引起压电晶体的声表面波频率发生漂移；气体浓度不同，膜层质量和导电率变化程度亦不同，即引起声表面波频率的变化也不同。通过测量声表面波频率的变化就可以获得准确的反应气体浓度的变化值。
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KVVa：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。
应用：
气敏传感器的应用主要有：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂勠11、R12蓠检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息从而可以进行检测、监控、报警还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。 由于气体种类繁多， 性质各不相同不可能用一种传感器检测所有类别的气体因此能实现气-电转换的传感器种类很多按构成气敏传感器材料可分为半导体和非半导体两大类。目前实际使用最多的是半导体气敏传感器因此本文主要讲述半导体气敏元件的有关原理及应用。
半导体气敏传感器是利用待测气体与半导体表面接触时，产生的电导率等物理性质变化来检测气体的。 按照半导体与气体相互作用时产生的变化只限于半导体表面或深入到半导体内部，可分为表面控制型和体控制型，前者半导体表面吸附的气体与半导体间发生电子接受，结果使半导体的电导率等物理性质发生变化，但内部化学组成不变，后者半导体与气体的反应，使半导体内部组成发生变化而使电导率变化。 按照半导体变化的物理特性，又可分为电阻型和非电阻型，电阻型半导体气敏元件是利用敏感材料接触气体时，其阻值变化来检测气体的成分或浓度厂半导体式气敏元件则是根据气体的吸附和反应，使其某些关系特性发生改变无对气体进行直接或间接的检测，如二极管伏安特性和场效应晶体管的阈值电压变化来检测被测气体的。