金屬氧化物(MOS)氣體傳感器是1950年代日本神戶(hù)的研究開(kāi)發(fā)成果。這種感測組件由加熱至高操作溫度(300-500°C)的絲網(wǎng)印刷金屬氧化物層(通常是SnO2、CuO或ZnO的改進(jìn)版本)組成。在此高溫下，氧吸附至表面并調整材料的導電性能，當大氣中的氣體隨后與吸附的氧反應時(shí)，即可進(jìn)一步調節材料的導電性能。
這些研究發(fā)現創(chuàng )造了一個(gè)價(jià)值數十億美元的工業(yè)安全領(lǐng)域，包括偵測有毒氣體與監測碳一氧化碳的商用傳感器，一部份則來(lái)自幾個(gè)國家的法規推動(dòng)。然而，這種傳感器的大外形尺寸與功率要求，使其至今仍無(wú)法被應用在更多的商用領(lǐng)域。
微機電系統(MEMS)制造制程已經(jīng)使得MOS傳感器實(shí)現大量生產(chǎn)。以前它可用于同時(shí)印制200個(gè)傳感器，但必須在實(shí)驗室中以多層印刷材料進(jìn)行。透過(guò)火焰熱解的材料制造與沈積新方法意味著(zhù)一座代工廠(chǎng)中每天可制造數百萬(wàn)個(gè)傳感器。由于使用微型加熱板，對于功率的要求已經(jīng)大幅降低了十倍，如今的傳感器功耗還不到10mW。
這種被稱(chēng)為MEMS或CMOS氣體傳感器的新一代化學(xué)傳感器，可讓MOS感測原則微縮至組件級。他們適于被整合至許多低功耗的手持設備中，例如手機與平板以及穿戴式徽章和首飾。這種傳感器具有偵測空氣中污染物的能力，即將為環(huán)境氣體傳感器帶來(lái)重大影響，IDTechEx預計這一市場(chǎng)將持續擴大，在2027年以前達到30億美元的市場(chǎng)規模。
這種制造制程的革命，也為氣體傳感器產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了幾次收購。最值得注意的是AMS收購Cambridge CMOS Sensors (CCS)——這是一家從劍橋大學(xué)和華威大學(xué)獨立出來(lái)的公司。
Cambridge CMOS Sensors憑借其利用創(chuàng )新封裝技術(shù)制造傳感器的關(guān)鍵地位，在不到六年的時(shí)間內從早期發(fā)展階段一躍而成為氣體傳感器技術(shù)的領(lǐng)導廠(chǎng)商之一。AMS很快地看到中國市場(chǎng)快速成長(cháng)，智能手機與健身追蹤器用的組件開(kāi)始用于作為環(huán)境監測器以及監測酒精含量的呼吸器。
較傳統的MOS氣體傳感器制造商急于趕上這些新興廠(chǎng)商。日本Figaro Engineering推出了一系列微型傳感器，搭配主要用于一氧化碳監測的傳感器組合，如今在美國和歐洲大多數的家庭中都可以看到相關(guān)應用。
Sensirion最近出售旗下整個(gè)氣壓傳感器部門(mén)，集中各種資源發(fā)展不斷成長(cháng)中的環(huán)境氣體傳感器。該公司將在2017年發(fā)表首款氣體傳感器，該組件在單個(gè)微型電熱板上使用多種金屬氧化物材料，可在尺寸僅2.45 x 2.45 x 0.9 mm的傳感器上測量傳感器上的多種氣體。
這些進(jìn)展正推動(dòng)氣體傳感器朝向消費電子設備發(fā)展，預計將在未來(lái)五年即可看到大幅成長(cháng)。為了監測與對抗全球都市中日益增加的空氣污染危機，很快地將在智能手機、穿戴式設備與室內監測設備中看到這組件。
