随着互联网、物联网和人工智能技术的发展，传感器在新技术、新装备、新业态等各方面都发挥着越来越重要的作用。作为传感器中的一类重要成员，气体传感器在感知各种环境的气体种类和浓度，探测有毒有害、易燃易爆等气体的诸多应用中展示了积极且关键的作用。发展高端、高性能气体传感器具有重要实际意义和广泛应用前景。在各种气体传感材料中，半导体金属氧化物材料应用最为广泛，且日益受到各学科领域的关注。本书围绕半导体金属氧化物（SMO）型气体传感器，对敏感材料以及传感器件进行了全面介绍，并重点综述了SMO敏感材料的传感机制、传感材料改性方法、工作特点以及应用情况。 本书专业性强、深入浅出，适于不同领域、不同应用层次的读者。本书可作为相关专业的本科生和研究生的教学参考书，也可作为致力于半导体气体传感器研究和开发的T程师的参考资料和工具书。

第1章 半导体金属氧化物气体传感器概述
1.1 半导体金属氧化物气体传感器的起源
1.1.1 金属氧化物气体传感器的种类
1.1.2 提高金属氧化物半导体气体传感器性能的方法
1.2 半导体金属氧化物气体传感器的应用
1.2.1 半导体金属氧化物传感器在室外空气质量评价中的应用
1.2.2 半导体金属氧化物传感器在室内空气质量评价中的应用
1.2.3 半导体金属氧化物传感器在疾病诊断中的应用
1.2.4 半导体金属氧化物传感器在食品安全中的应用
1.2.5 半导体金属氧化物传感器在农业生产中的应用
1.3 半导体金属氧化物的物理特性
1.3.1 半导体金属氧化物的定义
1.3.2 半导体金属氧化物的潜在性能
1.3.3 半导体金属氧化物的物理基础
参考文献
第2章 半导体金属氧化物气体传感器的传感机理
2.1 纯金属氧化物半导体
2.1.1 n型金属氧化物
2.1.2 p型金属氧化物
2.2 金属氧化物异质结
2.2.1 n-n异质结
2.2.2 p-p异质结
2.2.3 p-n异质结
2.3 掺杂金属氧化物半导体
2.4 贵金属敏化金属氧化物
2.5 晶粒尺寸的影响
2.6 气体传感器评价标准
2.6.1 灵敏度
2.6.2 工作温度
2.6.3 选择性
2.6.4 稳定性
2.6.5 响应一恢复时间
2.6.6 检测限
参考文献
第3章 半导体金属氧化物：形态和传感性能研究
3.1 形貌和结构对气体传感的影响
3.1.1 颗粒大小的影响
3.1.2 颗粒晶相的影响
3.1.3 表面几何构型的影响
3.1.4 晶体孔隙度和晶粒间接触面积
3.1.5 颗粒的聚集
3.2 金属氧化物传感材料的合成方法
3.2.1 溶胶-凝胶法
3.2.2 水热和溶剂热法
3.2.3 自组装方法
3.2.4 微乳液介导的合成
3.2.5 化学气相沉积法
参考文献
第4章 半导体金属氧化物：组分及其气敏性能
4.1 双金属氧化物异质结
4.1.1 p-n异质结
4.1.2 n-n异质结
4.1.3 p-p异质结
4.2 贵金属修饰
4.3 元素掺杂
4.3.1 非金属元素掺杂
4.3.2 金属元素掺杂
4.3.3 稀土元素掺杂
4.4 与碳材料(石墨烯、碳纳米管)复合
参考文献
第5章 半导体金属氧化物：微结构与传感性能
5.1 半导体金属氧化物的基本特征
5.2 结构类型和典型架构
5.3 晶粒尺寸与多孔结构
5.4 比表面与异质结界面
5.5 晶体结构和内部缺陷
参考文献
第6章 气体分子和金属氧化物半导体界面相互作用模型
6.1 吸附和脱附
6.1.1 经典的吸附与脱附理论
6.1.2 MOS材料气体传感中吸附与脱附的影响
6.2 气体扩散
6.2.1 经典扩散理论和模型
6.2.2 MOS气体传感器的扩散模型
6.3 结论与展望
参考文献
第7章 提高气敏性能的新方法
7.1 光学气体传感
7.2 表面等离子体共振增强气体传感
7.3 脉冲驱动气体传感
7.4 场效应晶体管气体传感器
参考文献
第8章 不同类型的常用半导体金属氧化物气体传感器
8.1 电阻型气体传感器
8.1.1 电阻型气体传感器的器件结构与制作
8.1.2 敏感材料
8.2 MEMS平台气体传感器
8.2.1 MEMS气体传感器的器件结构与制作
8.2.2 传感材料
8.3 场效应晶体管型气体传感器
8.4 传感装置和材料
8.4.1 纳米线场效应晶体管型气体传感器的结构与制备
8.4.2 传感材料
参考文献
第9章 气体传感器集成技术：电子鼻
9.1 电子鼻：传感器阵列
9.2 信号-数据分析技术
9.3 温度梯度法
9.4 电子鼻的集成制造
9.5 电子鼻的应用
9.5.1 电子鼻在食品工业中的应用
9.5.2 电子鼻在环境监测中的应用
9.5.3 电子鼻在呼吸系统疾病诊断中的应用
9.6 结论与展望
参考文献
第10章 半导体金属氧化物传感器的应用
10.1 挥发性有机物传感器
10.1.1 乙醇气体传感器
10.1.2 丙酮气体传感器
10.1.3 甲醛气体传感器
10.1.4 苯系物(苯、甲苯、二甲苯)传感器
10.2 环境气体传感器
10.2.1 二氧化碳传感器
10.2.2 氧气传感器
10.2.3 二氧化硫传感器
10.2.4 臭氧传感器
10.2.5 氨气传感器
10.3 有毒气体传感器
10.3.1 一氧化碳传感器
10.3.2 H2S传感器
10.3.3 二氧化氮传感器
10.4 可燃气体传感器
10.4.1 甲烷传感器
10.4.2 氢气传感器
10.4.3 LPG传感器
10.5 其他气体传感器
参考文献
索引