本发明涉及一种级联作用型半导体气体传感器，包括衬底层，所述衬底层的上方设置有叉指电极层，所述叉指电极层的上方设置有第一半导体薄膜层，所述第一半导体薄膜层的上方设置有多个间隔排列的第二半导体块,所述多个第二半导体块的上方均设置有贵金属块；所述第一半导体薄膜层位于第二半导体块之间的部分还设置有孔洞；这种级联的移动方式导致第一半导体薄膜层中更多的电子与空穴分离，从而使得第一半导体薄膜层的电阻剧烈变化；另外，通过光入射，在贵金属块表面引发表面等离激元共振，从而在第二半导体块表面聚集强电场，强电场可以进一步的调节第一半导体薄膜层的电阻剧烈变化，通过检测第一半导体薄膜层的电阻变化就可以实现气体探测。