JPH01235202A - サーミスタ用酸化物半導体 - Google Patents
サーミスタ用酸化物半導体Info
- Publication number
- JPH01235202A JPH01235202A JP8861049A JP6104988A JPH01235202A JP H01235202 A JPH01235202 A JP H01235202A JP 8861049 A JP8861049 A JP 8861049A JP 6104988 A JP6104988 A JP 6104988A JP H01235202 A JPH01235202 A JP H01235202A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermistor
- oxide semiconductor
- constant
- oxide
- resistance
- Prior art date
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- Pending
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、高応答性の温度センサとして利用できるとζ
ろの負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半導
体に関するものである。
ろの負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半導
体に関するものである。
従来の技術
従来、汎用ディスク型サーミスタとしては、Ｍｎ−Ｃｏ
−Ｎｉ−Ｃｕ 酸化物系サーミスタ材料でろって、しか
もその結晶構造がスピネル構造をとるものが主に用いら
れてきた。サーミスタ材料の電気的特性としては、一般
的に、比抵抗及びサーミスタ定数Ｂで示される。サーミ
スタ定数（以下Ｂ定数と記す）は抵抗の温度勾配を表す
もので、具体的にはサーミスタ材料のバンドギャップに
相−当する活性化エネルギーにより決定される０従って
、Ｂ定数が大きい程、温度に対する抵抗値変化が大きく
、即ち応答性が良くなる。また、比抵抗とＢ定数には第
１図に示すように相関性があり、現在の汎用サーミスタ
材料は図中１で囲んだ領域、つまり比抵抗が数１０〜数
１００にΩ、（７ｊ、Ｂ定数２５００〜６０００ＩＣの
ものが用いられている。
−Ｎｉ−Ｃｕ 酸化物系サーミスタ材料でろって、しか
もその結晶構造がスピネル構造をとるものが主に用いら
れてきた。サーミスタ材料の電気的特性としては、一般
的に、比抵抗及びサーミスタ定数Ｂで示される。サーミ
スタ定数（以下Ｂ定数と記す）は抵抗の温度勾配を表す
もので、具体的にはサーミスタ材料のバンドギャップに
相−当する活性化エネルギーにより決定される０従って
、Ｂ定数が大きい程、温度に対する抵抗値変化が大きく
、即ち応答性が良くなる。また、比抵抗とＢ定数には第
１図に示すように相関性があり、現在の汎用サーミスタ
材料は図中１で囲んだ領域、つまり比抵抗が数１０〜数
１００にΩ、（７ｊ、Ｂ定数２５００〜６０００ＩＣの
ものが用いられている。
また酸化コバルトとリチウムを組合せせた酸化物半導体
としては、一般的に酸化物半導体材料の導電機構の１つ
として説明される原子価制御理論の実例で、古（ＶＫＲ
ＷＩＥＹらにより取シ上げらレテイる。（Ｐｈｉｌｉｐ
！！ Ｒｅ！！６ｒ６ｈ Ｒｅｐｏｒｔ ５１７３しか
しながら、ＶＩＲＷＩＣＹらの検討はあくまでも研究的
な段階で終っており、サーミスタとしての用途開発以前
のものであって、サーミスタ材料としての検討は二本に
よって記載されたもの（（株）日立製作所、中央研究所
創立二十周年記念論文集、Ｐ３０〜４６、昭和３７年）
があるだけである。二本の検討結果によｎば、比抵抗及
びＢ定数とも低く、サーミスタとして適するものではな
く、これに準するものと記載されている。
としては、一般的に酸化物半導体材料の導電機構の１つ
として説明される原子価制御理論の実例で、古（ＶＫＲ
ＷＩＥＹらにより取シ上げらレテイる。（Ｐｈｉｌｉｐ
！！ Ｒｅ！！６ｒ６ｈ Ｒｅｐｏｒｔ ５１７３しか
しながら、ＶＩＲＷＩＣＹらの検討はあくまでも研究的
な段階で終っており、サーミスタとしての用途開発以前
のものであって、サーミスタ材料としての検討は二本に
よって記載されたもの（（株）日立製作所、中央研究所
創立二十周年記念論文集、Ｐ３０〜４６、昭和３７年）
があるだけである。二本の検討結果によｎば、比抵抗及
びＢ定数とも低く、サーミスタとして適するものではな
く、これに準するものと記載されている。
発明が解決しようとする課題
従来より、自動車の水温計用あるいはアイロンの温度セ
ンサ用等として、応答性を良くすることを目的にした、
比抵抗が低（、Ｂ定数の高いサーミスタ材料が要望され
てきたが、上記第１図の汎用サーミスタ材料では仁の要
望を満足することができなかった。
ンサ用等として、応答性を良くすることを目的にした、
比抵抗が低（、Ｂ定数の高いサーミスタ材料が要望され
てきたが、上記第１図の汎用サーミスタ材料では仁の要
望を満足することができなかった。
本発明は、この要望を満足できるサーミスタ材料、すな
わちサーミスタ用酸化物半導体を提供する仁とを目的と
するものである。
わちサーミスタ用酸化物半導体を提供する仁とを目的と
するものである。
課題を解決するための手段
本発明は上記要望を達成するために、前述のＣｏ −Ｌ
ｉ系酸化物半導体を見直し、改良を加えることによって
解決できたものである。本発明のサーミスタ用酸化物半
導体は、金属酸化物の焼結混合体よりなり、その金属元
素としてコバルト（Ｃｏ）７５．５〜９８．０原子％、
銅（Ｃｕ）０．５〜５．０原子％、リチウム（Ｌｉ）
１．Ｏ〜１６．０原子％及びチタ：／ （Ｔｉ） ０．
２〜２．５原子％■４種を合計１ｏＯ原子％含有してな
るものである。
ｉ系酸化物半導体を見直し、改良を加えることによって
解決できたものである。本発明のサーミスタ用酸化物半
導体は、金属酸化物の焼結混合体よりなり、その金属元
素としてコバルト（Ｃｏ）７５．５〜９８．０原子％、
銅（Ｃｕ）０．５〜５．０原子％、リチウム（Ｌｉ）
１．Ｏ〜１６．０原子％及びチタ：／ （Ｔｉ） ０．
２〜２．５原子％■４種を合計１ｏＯ原子％含有してな
るものである。
作用
この構成により、第１図の実線で囲まれた領域２の比抵
抗が低く、Ｂ定数の高いサーミスタ用酸化物半導体を得
ることができることとなる。ここで、仁の半導体は酸化
コバル） （Ｃｏｏ）が基本組成であって、四酸化二コ
バル） （Ｃｏ、０４） が生成される場合には、ホ
ッピング伝導の寄与により、高Ｂ定数を達成することが
できない。
抗が低く、Ｂ定数の高いサーミスタ用酸化物半導体を得
ることができることとなる。ここで、仁の半導体は酸化
コバル） （Ｃｏｏ）が基本組成であって、四酸化二コ
バル） （Ｃｏ、０４） が生成される場合には、ホ
ッピング伝導の寄与により、高Ｂ定数を達成することが
できない。
実施例
以下、本発明の実施例について説明する。
市販の原料である酸化コバルト、酸化銅、酸化リチウム
及び酸化チタンを後述する表に示すようにそれぞれの原
子％の組成になるように配合した。
及び酸化チタンを後述する表に示すようにそれぞれの原
子％の組成になるように配合した。
ここで、サーミスタ製造工程を例示すると、これらの配
合組成部をボールミルで湿式混合し、そのスラリーヲ乾
燥後８００’Ｃの温度で仮焼し、その仮焼物を再びボー
ルミルで湿式粉砕混合を行った。
合組成部をボールミルで湿式混合し、そのスラリーヲ乾
燥後８００’Ｃの温度で仮焼し、その仮焼物を再びボー
ルミルで湿式粉砕混合を行った。
こうして得られたスラリーを乾燥し、ポリビニルアルコ
ールをバインダーとして添加混合し、所要量採って円板
状に加圧成形し成形品を多数作り、これらを窒素ガス７
０−中１２００’Ｃ〜１３００°Ｃで２時間焼成した。
ールをバインダーとして添加混合し、所要量採って円板
状に加圧成形し成形品を多数作り、これらを窒素ガス７
０−中１２００’Ｃ〜１３００°Ｃで２時間焼成した。
こうして得られた円板状焼結体Ｏ両面にムｇｔ”主成分
とする電極を設けた。
とする電極を設けた。
これらの試料について２６°Ｃ及び６ｏ″Ｃでの抵抗値
（それぞれ０Ｒ２５及びＲ５０）を測定し、２６°Ｃで
の比抵抗ρ２５を下記（１）式より、またＢ定数金（２
）式より算出した。
（それぞれ０Ｒ２５及びＲ５０）を測定し、２６°Ｃで
の比抵抗ρ２５を下記（１）式より、またＢ定数金（２
）式より算出した。
ρ２５＝Ｒ２５×−・・・・・・（１）（Ｓ＝電極面積
、ｄ−電極間距離） ・・・・・・（２） これらの結果を下表にまとめて示す。
、ｄ−電極間距離） ・・・・・・（２） これらの結果を下表にまとめて示す。
（＊印は比較用試料）
上述したように、第１図中実線で囲んだ領域２が本発明
の目的とする低比抵抗、高Ｂ定数の領域である。この領
域は、センサとして高応答性を達成するために機器側か
ら要望された電気特性をサーミスタ材料の特性（比抵抗
及びＢ定数）として置き換えたものである。
の目的とする低比抵抗、高Ｂ定数の領域である。この領
域は、センサとして高応答性を達成するために機器側か
ら要望された電気特性をサーミスタ材料の特性（比抵抗
及びＢ定数）として置き換えたものである。
前夫において、試料番号１，５，６，９，１０゜１４．
１５．１８は、この実線で囲んだ領域２に含まれない。
１５．１８は、この実線で囲んだ領域２に含まれない。
つまり機器メーカの要望を満足しないという点から、本
発明の範囲外とした。
発明の範囲外とした。
今回の試料は、乾式成形後焼成したものを用いたが、ビ
ードタイプの素子でもよく、素子製造方法に何ら拘束さ
れるものではない。
ードタイプの素子でもよく、素子製造方法に何ら拘束さ
れるものではない。
発明の効果
以上のように本発明によれば、低比抵抗、高Ｂ定数を有
する負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半導
体を提供するものであるが、センサとして温度に対して
高応答性が図れること、またこれにより節電できること
になる。また、従来にはない低比抵抗、高Ｂ定数のサー
ミスタ材料であることから、センサとして全く新しい用
途が展開されることが期待できるものである。
する負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半導
体を提供するものであるが、センサとして温度に対して
高応答性が図れること、またこれにより節電できること
になる。また、従来にはない低比抵抗、高Ｂ定数のサー
ミスタ材料であることから、センサとして全く新しい用
途が展開されることが期待できるものである。
第１図は負の抵抗温度係数を持つサーミスタ材料の特性
相関図を示す図である。
相関図を示す図である。
Claims (1)
- 金属酸化物の焼結混合体からなり、その構成金属元素と
して、コバルト７５．５〜９８．０原子％、銅０．５〜
７．０原子％、リチウム１．０〜１５．０原子％、及び
チタン０．５〜２．５原子％の４種を合計１００原子％
含有することを特徴とするサーミスタ用酸化物半導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8861049A JPH01235202A (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | サーミスタ用酸化物半導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8861049A JPH01235202A (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | サーミスタ用酸化物半導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01235202A true JPH01235202A (ja) | 1989-09-20 |
Family
ID=13159976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8861049A Pending JPH01235202A (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | サーミスタ用酸化物半導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01235202A (ja) |
-
1988
- 1988-03-15 JP JP8861049A patent/JPH01235202A/ja active Pending
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