半导体气敏元件是利用待测气体与半导体 (主要是金属氧化物) 表面接触时产生的电导率等物性的变化来检测气体。半导体气敏器件被加热到稳定状态下, 当气体接触器件表面而被吸附时, 吸附分子首先在表面自由地扩散 (物理吸附), 失去其运动能量, 其间的一部分分子蒸发, 残留分子产生热分解而固定在吸附处 (化学吸附)。这时, 如果器件的功函数小于吸附分子的电子亲和力, 则吸附分子将从器件夺取电子而变成负离子吸附。具有负离子吸附倾向的气体有O和NO2, 称为氧化性气体或电子接收性气体。如果器件的功函数大于吸附分子的离解能, 吸附分子将向器件释放电子, 而成为正离子吸附。具有这种正离子吸附倾向的气体有H2、CO、碳氢化合物和酒类等, 称为还原性气体或电子供给性气体。

　　当氧化性气体吸附到N 型半导体上, 还原性气体吸附到P 型半导体上时, 将使载流子减少, 而使电阻增大; 相反, 当还原性气体吸附到N 型半导体上, 氧化性气体吸附到P 型半导体上时, 将使载流子增多,使电阻下降。

　　空气中的氧成分大体上是恒定的, 因而氧的吸附量也是恒定的, 气敏器件的阻值大致保持不变。如果被测气体流入这种气氛中, 器件表面将产生吸附作用,器件的阻值将随气体浓度而变化, 从浓度与阻值的变化关系即可得知被测气体的浓度。

　　灵敏度特性气敏元件的灵敏度特性,是表征气敏器件对检测气体敏感程度的指标.半导体气敏元件对多种可燃性气体和液体蒸汽都有敏感性能,其灵敏度视气体和液体蒸汽不同而有所不同.器件灵敏度虽各有差异,但它们都遵循共同规律,即器件电阻与检测气体浓度大都具有如下关系: log Rs = m log C + n

　　温湿度特性：

　　半导体气敏元件敏感原理是基于敏感体表面的吸附反应,所以易受环境温度、湿度影响，由于气敏器件与环境温湿度有一 定依赖关系,所以在需要较高精度和可靠性的应用中,在电路中要加入温湿度补偿.湿度传感器的昂贵价格限制了湿度补偿的采用， 一般仅作温度补偿即可取得较好效果。

　　加热特性:

　　半导体气敏元件需要在加热状态下工作,加热温度影响器件的性能,加热功率变化,元件电阻及灵敏度也相应的有所变化，所以传 感器的工作电源应使用稳压电源。

　　长期工作稳定性:

　　半导体气敏元件的敏感层是用非常稳定的金属氧化物制成的，因此它具有优秀的长期稳定性，在正常使用条件下，其使用寿命可达3 年以上。