JPH06100565B2 - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
- Publication number
- JPH06100565B2 JPH06100565B2 JP23064986A JP23064986A JPH06100565B2 JP H06100565 B2 JPH06100565 B2 JP H06100565B2 JP 23064986 A JP23064986 A JP 23064986A JP 23064986 A JP23064986 A JP 23064986A JP H06100565 B2 JPH06100565 B2 JP H06100565B2
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- Japan
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- gas
- metal oxide
- mol
- gas sensor
- gas concentration
- Prior art date
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はガスセンサに係り、特に、絶縁基材上に金属酸
化物半導体からなるガス感応体を膜状に形成したガスセ
ンサに関する。
化物半導体からなるガス感応体を膜状に形成したガスセ
ンサに関する。
（従来の技術） 従来からガス感応体として金属酸化物半導体を用いたガ
スセンサの例が数多く提案されている。例えば酸化亜
鉛，酸化スズ，酸化インジウム等のｎ型半導体を用いた
場合は、還元性ガスとの接触によりその抵抗が減少する
ことを利用してガスを検知する。逆に、Ｐ型半導体を用
いた場合には、還元性ガスとの接触により抵抗が増加す
ることを利用する。しかし、金属酸化物半導体が還元性
ガスとの接触により抵抗を変化させるためには、半導体
のみでは不十分で、例えば貴金属または金属酸化物を無
機担体に担持させた触媒を半導体上に設け、感度を向上
させて用いる。この場合、例えば金属酸化物を担持させ
たアルミナ粉体と塩基性塩化アルミニウムの水溶液とか
らペーストを調製し、これを塗布、焼成するといった方
法がとられている。
スセンサの例が数多く提案されている。例えば酸化亜
鉛，酸化スズ，酸化インジウム等のｎ型半導体を用いた
場合は、還元性ガスとの接触によりその抵抗が減少する
ことを利用してガスを検知する。逆に、Ｐ型半導体を用
いた場合には、還元性ガスとの接触により抵抗が増加す
ることを利用する。しかし、金属酸化物半導体が還元性
ガスとの接触により抵抗を変化させるためには、半導体
のみでは不十分で、例えば貴金属または金属酸化物を無
機担体に担持させた触媒を半導体上に設け、感度を向上
させて用いる。この場合、例えば金属酸化物を担持させ
たアルミナ粉体と塩基性塩化アルミニウムの水溶液とか
らペーストを調製し、これを塗布、焼成するといった方
法がとられている。
しかしながら、金属酸化物半導体をガス感応体として用
いたガスセンサは一般に、抵抗値がガス濃度の0.3乗な
いし0.5乗に反比例しており、抵抗のガス濃度依存性は
緩慢である。そのため、ガス濃度が大きく変化しても抵
抗値はそれほど変化しない。そこで、ガス濃度依存性の
より大きなセンサが望まれていた。
いたガスセンサは一般に、抵抗値がガス濃度の0.3乗な
いし0.5乗に反比例しており、抵抗のガス濃度依存性は
緩慢である。そのため、ガス濃度が大きく変化しても抵
抗値はそれほど変化しない。そこで、ガス濃度依存性の
より大きなセンサが望まれていた。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の緩慢なガス濃度依存性による誤動作の
恐れがあるという問題点に鑑み、抵抗のガス濃度依存性
が大きなガスセンサを提供することを目的とする。
恐れがあるという問題点に鑑み、抵抗のガス濃度依存性
が大きなガスセンサを提供することを目的とする。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明のガスセンサは、絶縁基材上の金属酸化物半導体
からなるガス感応体に、金属酸化物が担持されたアルミ
ナ粉体と、前記アルミナ中にアルミニウム1molに対し0.
02molないし0.2molの有機アルミニウム化合物とを含む
ペーストを塗布、焼成した触媒層が設けられたことを特
徴とするものである。
からなるガス感応体に、金属酸化物が担持されたアルミ
ナ粉体と、前記アルミナ中にアルミニウム1molに対し0.
02molないし0.2molの有機アルミニウム化合物とを含む
ペーストを塗布、焼成した触媒層が設けられたことを特
徴とするものである。
（作用） 本発明は、前記のごとく触媒層を形成することにより、
金属酸化物半導体の抵抗値がガス濃度の0.5乗ないし1.0
乗に反比例するような、ガス濃度依存性の大きなガスセ
ンサを提供しうるものである。
金属酸化物半導体の抵抗値がガス濃度の0.5乗ないし1.0
乗に反比例するような、ガス濃度依存性の大きなガスセ
ンサを提供しうるものである。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例で、例えばアルミナ基板等の
絶縁基板１の一方の面に白金系の厚膜からなる発熱体２
を設け、その上にはアルミナの絶縁体３を膜状に設け
る。その際に、発熱体２の両端上にパッドを形成するた
めに、絶縁体３の当該箇所にはスルーホールを設ける。
発熱体２にはリード線７が接続される。膜状の絶縁体３
上には金系の厚膜からなるくし形電極４を設け、その上
に酸化スズ系の金属酸化物半導体よりなるガス感応体５
を膜状に形成する。
絶縁基板１の一方の面に白金系の厚膜からなる発熱体２
を設け、その上にはアルミナの絶縁体３を膜状に設け
る。その際に、発熱体２の両端上にパッドを形成するた
めに、絶縁体３の当該箇所にはスルーホールを設ける。
発熱体２にはリード線７が接続される。膜状の絶縁体３
上には金系の厚膜からなるくし形電極４を設け、その上
に酸化スズ系の金属酸化物半導体よりなるガス感応体５
を膜状に形成する。
前記半導体よりなるガス感応体５の上に形成する触媒層
６は以下のようにして調製される。
６は以下のようにして調製される。
まず、アルミナの微粉末を所定量はかりとり、これに例
えばタングステン酸アンモニウム水溶液を加えペースト
状とし、一定時間かくはんする。こののち乾燥し、焼成
する。つぎに、これに硫酸銅水溶液を加え、上と同様の
操作を繰り返す。これでタングステンおよび銅の酸化物
を担持した触媒が得られる。この触媒5g（アルミニウム
0.1mol）にアルミニウム含量4.1％のアルミニウムレジ
ネート6.6gを加え、さらにテレビン油を5.0gを加えて混
合する。なお、上記アルミニウムレジネートの量は、前
記触媒中のアルミニウム1molに対して0.05molに相当す
る。こうして得られたペーストを前記の酸化スズ系半導
体膜の上に塗布し、乾燥ののち焼成する。
えばタングステン酸アンモニウム水溶液を加えペースト
状とし、一定時間かくはんする。こののち乾燥し、焼成
する。つぎに、これに硫酸銅水溶液を加え、上と同様の
操作を繰り返す。これでタングステンおよび銅の酸化物
を担持した触媒が得られる。この触媒5g（アルミニウム
0.1mol）にアルミニウム含量4.1％のアルミニウムレジ
ネート6.6gを加え、さらにテレビン油を5.0gを加えて混
合する。なお、上記アルミニウムレジネートの量は、前
記触媒中のアルミニウム1molに対して0.05molに相当す
る。こうして得られたペーストを前記の酸化スズ系半導
体膜の上に塗布し、乾燥ののち焼成する。
本実施例のセンサの感度（空気中の抵抗値をガス中の抵
抗値で除したもの）のガス濃度依存性を第２図（ａ）に
示す。両対数プロットでは傾きが１に近く、大きなガス
濃度依存性がみられる。第２図（ｂ）は有機アルミニウ
ム化合物のかわりに従来の塩基性塩化アルミニウムを用
いた場合である。後者に比べると、本実施例は著しいガ
ス濃度依存性を示している。
抗値で除したもの）のガス濃度依存性を第２図（ａ）に
示す。両対数プロットでは傾きが１に近く、大きなガス
濃度依存性がみられる。第２図（ｂ）は有機アルミニウ
ム化合物のかわりに従来の塩基性塩化アルミニウムを用
いた場合である。後者に比べると、本実施例は著しいガ
ス濃度依存性を示している。
なお、上記実施例では絶縁基板を用いる場合について説
明したが、筒状の絶縁基材を設け、この絶縁基材の外周
にガス感応体等を設け、絶縁基材の内部に発熱体を設け
てもよい。
明したが、筒状の絶縁基材を設け、この絶縁基材の外周
にガス感応体等を設け、絶縁基材の内部に発熱体を設け
てもよい。
［発明の効果］ 以上のように、本発明は絶縁基材上の金属酸化物半導体
からなるガス感応体に、金属酸化物が担持されたアルミ
ナ粉体と、前記アルミナ中のアルミニウム1molに対し0.
02molないし0.2molの有機アルミニウム化合物とを含む
ペーストを塗布、焼成した触媒層を設けることにより、
抵抗値がガス濃度の0.5乗ないし1.0乗に反比例するよう
な、ガス濃度依存性の大きなセンサが得られる。ただ
し、有機アルミニウム化合物の量がアルミナ中のアルミ
ニウム1molに対して0.02molよりも少なければ当該触媒
の強度は十分でないので好ましくなく、一方0.2molより
も多ければ触媒の細孔が小さくなりすぎて、感度および
そのガス濃度依存性は小さくなってしまうので、やはり
好ましくない。
からなるガス感応体に、金属酸化物が担持されたアルミ
ナ粉体と、前記アルミナ中のアルミニウム1molに対し0.
02molないし0.2molの有機アルミニウム化合物とを含む
ペーストを塗布、焼成した触媒層を設けることにより、
抵抗値がガス濃度の0.5乗ないし1.0乗に反比例するよう
な、ガス濃度依存性の大きなセンサが得られる。ただ
し、有機アルミニウム化合物の量がアルミナ中のアルミ
ニウム1molに対して0.02molよりも少なければ当該触媒
の強度は十分でないので好ましくなく、一方0.2molより
も多ければ触媒の細孔が小さくなりすぎて、感度および
そのガス濃度依存性は小さくなってしまうので、やはり
好ましくない。
第１図は本発明に係るガスセンサの一実施例を示す断面
図、第２図は本発明の実施例（ａ）および従来例（ｂ）
のセンサの感度（空気中の抵抗値をガス中の抵抗値で除
したもの）のガス濃度依存性を示す特性図である。 １……絶縁基板、２……発熱体、３……絶縁体、４……
くし形電極、５……ガス感応体、６……触媒層、７……
リード線。
図、第２図は本発明の実施例（ａ）および従来例（ｂ）
のセンサの感度（空気中の抵抗値をガス中の抵抗値で除
したもの）のガス濃度依存性を示す特性図である。 １……絶縁基板、２……発熱体、３……絶縁体、４……
くし形電極、５……ガス感応体、６……触媒層、７……
リード線。
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁基材上の金属酸化物半導体からなるガ
ス感応体に、バナジウム，クロム，マンガン，鉄，コバ
ルト，ニッケル，銅，モリブテン，タングステンのうち
少なくとも一種類の金属酸化物が担持されたアルミナ粉
体と、前記アルミナ中にアルミニウム1molに対し0.02mo
lないし0.2molの有機アルミニウム化合物とを含むペー
ストを塗布、焼成した触媒層が設けられたことを特徴と
するガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23064986A JPH06100565B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23064986A JPH06100565B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6383652A JPS6383652A (ja) | 1988-04-14 |
| JPH06100565B2 true JPH06100565B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=16911100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23064986A Expired - Fee Related JPH06100565B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100565B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01174957A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-11 | Nemoto Tokushu Kagaku Kk | ガスセンサー |
| JP2595123B2 (ja) * | 1990-07-06 | 1997-03-26 | 新コスモス電機株式会社 | 一酸化炭素ガスセンサ |
| DE4334071C1 (de) * | 1993-10-06 | 1995-02-09 | Siemens Ag | Verfahren zur Verminderung der Stickoxidkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine oder einer Verbrennungsanlage |
| KR20060076922A (ko) * | 2004-12-29 | 2006-07-05 | 엘지전자 주식회사 | 박막 가스 센서 및 그 제조 방법 |
| US10670554B2 (en) * | 2015-07-13 | 2020-06-02 | International Business Machines Corporation | Reconfigurable gas sensor architecture with a high sensitivity at low temperatures |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP23064986A patent/JPH06100565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6383652A (ja) | 1988-04-14 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees | ||
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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