Polovodičové senzory (tzv. oxidační) jsou určeny pro detekci oxidačních nebo redukčních plynů. Lze je dále dělit na senzory s povrchovou (adsorpční) a objemovou (absorbční) detekcí.
Senzory s povrchovou detekcí (označované jako MOS – Metal Oxide Semiconductor) jsou založeny na výměně elektronů mezi vodivostní a valenční slupkou atomu způsobené adsorpcí plynu ve vrstvě kysličníku. Redukční plyny se chovají jako donátory elektronů a při adsorpci způsobí zvětšení konduktivity povrchové citlivé vrstvy senzoru. Naopak oxidační plyny (akceptory) způsobí pokles konduktivity. Selektivity senzoru se dociluje volbou složení citlivé vrstvy a volbou provozní teploty (200 °C až 450 °C). Pro odfiltrování rušivých složek plynu se někdy používá filtrační vrstva. Jako adsorpční polovodiče se nejčastěji používají SnO2 a ZnO. Jedná se o polovodiče typu n, jejichž odpor povrchové vrstvy se u redukčních plynů typu H2, CO, CH4, H2S, izobutan, etanol aj. zmenšuje a u oxidačních plynů O2, NO2, Cl2 zvětšuje. Jako substrát se používá Al2O3, keramika, SiO2 nebo ferit. Příklad tlustovrstvého senzoru je na obr. 8.8. Vyhodnocení proměnné vodivosti se provádí při konstantním střídavém nebo stejnosměrném napájení z relativní změny I / I. Tradičním výrobcem těchto senzorů je firma Figaro.
Senzory s objemovou detekcí se vyrábějí z kysličníků TiO2, BaTiO3, SrTiO3 aj. U těchto materiálů se při vysoké teplotě (např. 900 °C) mění stechiometrická struktura a tedy i vodivost v závislosti na parciálním tlaku měřeného plynu. Polovodičové senzory plynů mají obvykle nízkou selektivitu a nelineární charakteristiku, jsou však malé a levné. Nízká selektivita někdy nemusí být na závadu: některé senzory jsou citlivé na skupinu hořlavých nebo výbušných plynů. Firma Applied Sensor vyrábí senzor pro monitorování kvality vzduchu nasávaného do klimatizace automobilů. Senzor je citlivý na CO, NO2 i některé organické plyny. Při špatné kvalitě nasávaného vzduchu klimatizace přepíná na vnitřní cirkulaci.
