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金属氧化物半导体传感器在气味分析领域有着制备简单、成本低、寿命长、信号易获取且易于微型化等方面的优势,因而成为工业界和学术界重点应用研究的对象。金属氧化物半导体传感器主要性能指标在敏感性、选择性和稳定性这三方面。受材料本身活性、广谱性及测试条件的限制,大多传感器的性能不能满足需求,因此需要采取一定措施对其优化。主要通过复合、表面修饰、温度调制的手段来调控材料活性进而提升传感器的灵敏度。通过组合材料学方法合成和表征材料,能快速的发现、研究、优化已知或者未知材料,提高筛选高性能材料的效率。组合材料学的优势有以下几点:（1）并行合成可提高材料合成效率,降低研发成本,同时有效保证材料一致性;（2）高通量表征可用于建立材料参数的数据库,包括但不限于制备方法、微观尺寸、形貌结构、性能参数,这对于以后的工作具有重要参考价值;（3）通设计材料组合体系,可快速研究不同种类材料组合的可能性,再结合数据库的建立,大大提高开发新材料的可能性。本文通过应用组合材料学的思想设计包含45个材料点的SnO2、BaTiO3、ZnO复合材料体系。对300 ppm苯、300 ppm甲醛、300 ppm CO、300 ppm乙醇、0.5ppm NO、0.5ppm NO2 6种气体进行测试。研究复合材料对传感器性能的影响,并进行传感器的筛选。结果表明合适成分配比的复合材料对比纯材料响应提升较大,并筛选出SnO2:BaTiO3=6:2材料点,其对0.5ppm的NO、NO2氧化性气体有着最佳响应值,分别为142、113.4,意味着该材料可用于亚ppm级氮氧化物的检测。同时,研究了此材料的选择性。在相同工作温度下对300 ppm苯、300 ppm甲醛、300 ppm CO、300 ppm乙醇、0.5ppm NO、0.5ppm NO2 6种气体的恒温响应敏感值分别为1、1.1、1、2.6、142、113.4,这说明此材料对氮氧化物有一定的选择性。再者设计包含32个材料点In2O3基体材料修饰体系,研究表面修饰材料分别在恒温稳态及程序降温动态测试条件下对传感器性能的影响,并进行传感器的筛选。对10ppm甲醛、10ppm苯、10ppm甲苯、10ppm二甲苯进行测试。结果表明:在恒温稳态测试下,经过表面修饰后的材料响应基本大于纯材料,Pd、Ir、Au、Ag等贵金属修饰后的材料响应提升较大。在动态测试下,所有材料点在程序降温动态测试中响应值都得到一定程度提高,提升幅度可达1-2个数量级。在传感器对四种气体的整体敏感度方面,程序降温下和恒温下一致,为甲醛强于苯系物,二甲苯高于甲苯,苯次之。同时发现程序降温测试具有乘数效应,不同修饰元素对同种气体,修饰元素越活泼,程序降温下敏感度越高,响应值提升幅度越高;同种修饰元素对同类气体,气体活性越高,程序降温下响应值越大,敏感度增幅越强。并筛选出In2O3+Ir（对10ppm甲醛动态响应6259.9）、In2O3+Co（对10ppm甲醛、10ppm苯动态响应分别为3370、9.7）、In2O3+Ag（对10ppm甲苯、10ppm二甲苯动态响应分别为63.8、1055.9）三种材料,敏感度和选择性都符合测试要求。