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金屬氧化物半導體型氣體傳感器由于其耐熱性、 耐蝕性強，材料成本低廉，元件制作工藝簡單，再加上具有易于與微處理電路組合及制成的氣體監測系統制作成便攜式監測器等優點，因此廣泛應用于監測家庭、工廠生產環境中有毒氣體及可燃性、爆炸性氣體場合。

金屬氧化物半導體傳感器的結構如圖所示。

該結構包括陶瓷基體、敏感材料層、加熱器及測量電極等。其中敏感材料采用金屬氧化物粉體構成，如SnO₂、Fe₂O₃、In₂O₃、WO₃、Ag₂O等。金屬氧化物半導體傳感器已廣泛應用于CO的探測方面，并主要以SnO₂材料為主。其工作原理是當加熱器將感測材料升到高溫，氧氣會被吸附在感測材料表面，然后從感測材料的導帶捕獲兩個電子而形成氧離子，造成感測材料的電阻值上升，而當還原性氣體如CO吸附在感測材料的導帶，便造成電阻值下降。再根據電阻值的變化與氣體體積分數的函數關系，即可對氣體體積分數進行有效檢測。

金屬氧化物半導體型一氧化碳傳感器易受其他還原性氣體如H₂、NO、揮發性有機物等的干擾。為了提高選擇性，常采取摻入金屬如銠(Rh) 、釕(Ru)或氧化物如氧化釷 (ThO₂) 、氧化銻 (SbO₃)及氧化鉍 (BiO₃) 等方法；或者利用厚膜技術制備SnO₂敏感層；利用薄膜技術制備SnO₂敏感層等。另外，也有學者采用氧化鉬(MoO₃)為敏感材料，再摻雜其他金屬觸媒來提高對CO 的選擇性。