JPH0711497B2

JPH0711497B2 - ガス検出方法およびガスセンサ

Info

Publication number: JPH0711497B2
Application number: JP961386A
Authority: JP
Inventors: 博明柳田; 治岡田; 吉伸中村; 毅鶴谷
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1985-06-29
Filing date: 1986-01-20
Publication date: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH0711498B2; JPS6290529A; JPS6290528A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、一酸化炭素、水素、炭化水素、その他の被検
ガスが空気その他の気体中に微量に含まれていることを
検出するために利用する。

本発明は、燃料ガスを利用する一般家庭あるいは事業
所、鉱業その他の地下作業を伴う作業所、ガスの製造あ
るいは精製を行う事業所、石油類の輸送または精製を行
う設備、その他に広く利用できる。

本発明は、ガス検出に基づき制御を行うプロセス制御に
利用できる。

〔概要〕

本発明は、整流特性のある半導体物質の表面に試料ガス
を接触させ、その整流特性の変化を検出することにより
その試料ガスに含まれる被検ガスの検出を行う方法にお
いて、互いに接触させることにより整流特性をもつ二種類の固
体物質を接触面を介して機械的に接触させ、その接触面
に空隙を形成しておき、その空隙に試料ガスを導き、被
検ガスの種類によりその半導体物質表面のポテンシャル
障壁エネルギ準位が異なる値に変化することを利用し
て、低温（被検ガスを酸化させるには不十分な低い温度をい
う。以下同じ）で被検ガスの種類を選択的に検出するこ
とができるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来から、雰囲気中に漏洩するガスが爆発を起こす危険
状態になる前に警報を行うガスセンサが広く用いられて
いる。特に、一酸化炭素は爆発を起こす状態よりはるか
に微量に空気中に混入しても、人体あるいは生物体に危
険があるため、混入量が数百PPMの状態で警報を発生す
るものが必要とされている。

従来このためガスセンサとして、セラミック半導体物質
を用いる技術が開発された。この技術は、例えば〔宮
山、柳田「酸化亜鉛ガスセンサー」窯業協会発行：雑誌
「セラミックス」第18巻第11号（1983年11月）941-945
頁〕に詳しい記載がある。この技術はセラミック半導体
の表面に還元性のガスが接触すると、半導体の表面にあ
る吸着酸素がそのガスと反応することにより減少し、ポ
テンシャル障壁の高さと幅が減少するため、電子の移動
が容易になり比抵抗が減少する性質を利用するものであ
る。すなわち、被検ガスを半導体の表面で酸化させて、
その半導体の電気特性の変化を検出するものである。

また、本願発明の発明者の一人は、整流特性のある金属
と半導体、あるいは一つのセラミック半導体と異種のセ
ラミック半導体の接合が、水素ガスまたは水蒸気に反応
することに気付き、整流特性の変化を空気中の水素また
は水蒸気の検知に利用することが将来有望であることを
提言した。これは〔宮山、柳田「ガスセンサー材料開発
の新しい展開」雑誌「電気化学」第50巻第１号（1982年
１月）92-98頁〕あるいは〔柳田他「半導体接合の相対
湿度に対する電流電圧特性」日本応用物理学会発行の英
文論文誌（Japanese Journal of Applied Physics）第2
2巻第12号（1983年12月）1933頁〕に記載されている。

本願発明の発明者の一人が上記公知の文献で、整流特性
のある半導体接合が空気中の水素ガスおよび水蒸気の検
出に有効であることを示唆したが、この段階ではその作
用が十分に解明されていなかったので、検出できるガス
の種類、工業的に利用できる方法または装置の構成など
は明らかにされていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来のガスセンサは、被検ガスの酸化を利用するも
のであるから、被検ガスが有効に酸化することができる
温度、一般には450℃以上の高温に検出素子を加熱して
おく必要がある。このためガスセンサは加熱のためのエ
ネルギを供給する必要があるとともに、センサが爆発源
とならないように防爆構造をとることが必要であり、さ
らに装置を発熱から防爆する構造が必要であった。した
がって、ガスセンサが大型化し複雑な構造となり、寿命
が短い欠点があった。

また、従来のガスセンサは被検ガスの酸化反応を利用す
るので、還元性のガス一般に対して反応する性質があ
る。一方、一酸化炭素は他の還元性のガスに比べてきわ
めて低い濃度で検出警報を発することを必要とする。し
たがって一酸化炭素用のガスセンサについては、その検
出警報限界を低く設定すると、一酸化炭素以外の他の多
種類のガスについても必要のない低い濃度で反応してし
まい、信頼性の高い警報を発する装置が得られない欠点
があった。従来、一酸化炭素に限りあるいはその他のガ
スについてその種類毎に選択的に反応するガスセンサは
得られていない。

従来のガスセンサは被検ガスの酸化反応を利用するの
で、雰囲気に一定濃度の酸素を含むことが必要であり、
酸素を含まない雰囲気あるいは酸素濃度が変動する雰囲
気では適用することができなかった。

本発明は、これらを解決するもので、低温で動作する簡
単な構造の装置であって、被検ガスの種類に応じて感度
を選択的に設定することができるとともに、酸素を含ま
ない雰囲気または酸素濃度の変動する雰囲気でも適用で
きるガスセンサを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の第一点はガス検出方法であり、少なくとも一方
が半導体物質であって互いに接触させることにより整流
特性をもつ二種類の固体物質を接触面を介して機械的に
接触させ、その接触面に空隙を形成しておき、その空隙
に試料ガスを導き、二種類の固体物質の間の電気的特性
の変化を検出するガス検出方法において、試料ガスに含
まれる被検ガスの種類によりその半導体物質の表面のポ
テンシャル障壁エネルギ準位が異なる値に変化すること
を電気的に検出することを特徴とする。

具体的には、機械的に接触させた二種類の固体物質にそ
の整流特性に対して順方向または逆方向にバイアス電圧
を印加しておき、その間を流れる電流値の変化を検出す
る。または、逆方向のバイアス電圧を印加しておき、そ
の間の静電容量の変化を検出する。

本発明の第二点はガスセンサであり、少なくとも一方が
半導体物質であり互いに接触させることにより整流特性
を生じる二種類の固体物質を試料ガスが出入りできる空
隙のある接触面を介して互いに接触させた構造の素子
と、この二種類の固体物質のそれぞれに接続され、この
二種類の固体物質の間にバイアス電圧を与える電気回路
と、この二種類の固体物質の間の電気特性を検出する検
出回路とを備えたガスセンサにおいて、電気回路は被検
ガスの種類に対応してその出力するバイアス電圧の値が
異なる値に設定されたことを特徴とする。

電気回路は被検ガスの種類に対応してその出力するバイ
アス電圧の値を変更する回路を含むことがよい。

電気回路はバイアス電圧を整流特性の順方向または逆方
向に印加する構造であり、検出回路は前記二種類の固体
物質の間に流れる電流値を検出する回路を含むことがよ
い。また、これとは別に、電気回路はバイアス電圧を整
流特性の逆方向に印加する構造であり、検出回路は二種
類の固体物質の間の静電容量を検出する回路を含んでも
よい。

二種類の固体物質としては、それぞれ焼結された半導体
物質、例えば一方に酸化亜鉛を主成分とする物質、他方
に酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルトの内から選ばれ
た物質を主成分とする物質を用いることができる。ま
た、一方が焼結された半導体物質、例えば酸化亜鉛を主
成分とする物質、他方が金属、例えば銀、白金、パラジ
ウムの内から選ばれた金属を主成分とする物質でもよ
い。

〔作用〕

本発明では、互いに接触させることにより整流特性を有
する二つの種類の異なる物質を面接触させ、その面に小
さい空隙を作り、この空隙に試料ガスを導く。このと
き、発明者らの実験では、二種類の物質の間に印加する
バイアス電圧を変更することで、感応するガスの種類が
変化することが判明した。従来のように還元性のガスが
半導体表面の酸素と化合して半導体表面の状態を変化さ
せるのであれば、還元性のガス一般に広く反応するはず
である。これに対し本発明では、半導体表面のポテンシ
ャル障壁のエネルギ準位の変化により、半導体表面に吸
着した被検ガスの種類を知ることができる。

印加するバイアス電圧により被検ガスの種類を選択する
ことができる性質は、本発明の顕著な作用および効果で
ある。したがって、バイアス電圧を変更できる電気回路
を用いると、異なる種類のガスを選択的に検出すること
ができる装置が得られる。また、特定の種類の被検ガス
のみを検出する装置では、その被検ガスに最も有効なバ
イアス電圧を固定的に設定しておけばよい。

また本発明の方法では、被検ガスを酸化させるには不十
分な低い温度で還元性の被検ガスに反応する。これも、
酸化還元には本発明の検出方法が関係がないことを示す
理由の一つである。

また本発明の方法では、素子温度を500℃を越える高温
にすると、本発明の特徴的なガス検出ができない。すな
わち、このような高温では被検ガスが酸化してしまい、
従来装置と同様の酸化および還元作用が行われることに
なる。もちろん、係る状況を無視すると500℃を越えて
使用することもできる。

本発明によれば常温でもガス検出を行うことができる
が、空気中のガスを検出する場合には、空気中の水蒸気
が半導体の表面で液化して雑音となる。したがって、低
濃度の被検ガスを検出する場合には、ガス検出が空気中
の湿度に左右されて被検ガスの種類と濃度に応じた一様
な反応が再現できない。被検ガスのキャリアが水蒸気を
含まない乾燥空気あるいは乾燥窒素などの場合には、か
なり低い温度まで本発明のガス検出を実施することがで
きる。一般に空気中のガス検出を行うには、空隙に与え
る被検ガスあるいは素子そのものを、たとえば、傍熱型
ヒータで水蒸気が液化するおそれがない100℃以上に加
熱しておくことがよい。温度の上限は物質の種類により
異なることも考えられるが、還元性のガスが半導体表面
の酸素と化合しやすくなる300℃を越えないことが望ま
しい。

したがって、本発明により素子を200℃前後に加熱して
水蒸気の影響を排除しておき、バイアス電圧を例えば一
酸化炭素にもっとも強く感応する値近傍に設定すること
により、一酸化炭素のみに顕著に感応するガスセンサが
得られる。他の種類がガスについても、同様の原理で選
択的なセンサを得ることができる。

二種類の物質の接触面には、試料ガスが出入りする空隙
を設けることが必要である。かりにこの接触面を被検ガ
スの雰囲気から封じた構造を作ってみると被検ガスに対
する反応は観測されない。実験的に空隙は数十μｍ程度
が最も有効である。この空隙は10μｍより小さいと被検
ガスが入りにくくなり適当ではない。また300μｍを越
える大きさでは、接触面が機械的に不安定になって適当
ではない。

実験室的な素子の構造としては、半導体物質の表面を所
定の粗さのサンドペーパで粗面に加工しておき、この粗
面を接触面として一定の機械力を印加しておく構造をと
った。これにより、適当な大きさの空房が連通して空隙
を形成することができる。一定の機械力を印加するに
は、ばね構造が適当である。実用的な構造としては、水
晶振動子の保持構造のように、素子をばね構造で保持す
るものがよい。

工業的には半導体物質を薄膜で作り、エッチングその他
半導体製造に用いる方法により表面の粗さを制御するこ
とがよい。

接触面の空隙に試料ガスを導く方法はさまざまにある
が、もっとも簡単には雰囲気中の拡散により導く方法が
適当である。この方法は反応までに時間を要するが装置
の機械構造は簡単である。適当な方法で試料ガスに気流
を生じさせておき、この気流の中に接触面の空隙を曝す
ようにすれば反応の遅れが小さくなる。

素子を加熱する場合には電熱線による方法がよい。この
場合にも、従来装置にくらべると素子温度は低くてよい
から、加熱のための構造は簡単であり、加熱のためのエ
ネルギは小さくてよい。電熱線には温度制御用のサーモ
スタットを接続することがよい。

二種類の固体物質として、接触させた状態でｐ型に作用
するものとして、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバル
ト、酸化鉄、酸化クロムなどの半導体物質の焼結体、白
金、パラジウム、銀、ルテニウムなどの金属がある。ま
たｎ型に作用するものとして、酸化亜鉛、二酸化チタ
ン、二酸化珪素、酸化タングステンなどの半導体物質の
焼結体、亜鉛、インジウムなどの金属がある。上記ｐ型
として作用するものとｎ型として作用するものの中か
ら、少なくとも一方が半導体物質になるようにして選択
組合せることにより、本発明の素子を構成することがで
きる。

本発明の方法は、酸素の存在しない雰囲気中であるいは
酸素濃度の変動する雰囲気中で実施できる。ある場合に
は酸素が存在しない雰囲気中では、空気中より高い感度
を示す。

二種類の固体物質には、その整流特性に対して順方向ま
たは逆方向のバイアス電圧を印加して電気特性の変化を
検出する。電気特性の変化は電流値の変化によることが
できる。また電気特性の変化は静電容量の変化によるこ
とも有効である。この場合には、バイアス電圧の極性は
整流特性に対して逆方向であることがよい。特に、静電
容量は数百ヘルツ以下の低周波数で検出することが有効
である。

〔実施例１〕第１図は本発明実施例装置の素子構造を示す図である。
第一の物質１と第二の物質２とは絶縁性のセラミック基
板３および４により挟まれ、ばね５により機械的に保持
されている。この例では第一の物質は焼結されたZnOで
あり、第二の物質は焼結されたCuOである。第一の物質
はｎ型の半導体物質であり、第二の物質はｐ型の半導体
物質であり、第一の物質１と第二の物質２が接触すると
整流特性を示す。

符号11および12はそれぞれ第一の物質および第二の物質
に形成された電極であり、符号31および41はそれぞれセ
ラミック基板３および４の表面に形成された電極であ
る。電極11は電極31と接触し、電極12は電極41と接触し
ている。電極31にリード線32が接続され、電極41にリー
ド線42が接続されている。

第１図で第一の物質１の下面が凹凸状に描かれている
が、これは第一の物質の下面が粗面に形成され、第二の
物質２の表面と接触している構造を示す。この粗面によ
る接触面には空隙が形成されていて、ここに矢印Ｇで示
すように試料ガスＧが導かれる。

第２図は本発明実施例装置の電気回路図である。第一の
物質１と第二の物質２とは上述のように接触面を介して
接触することにより整流特性を示し、等価的に第２図に
示すダイオードＤのようになる。このダイオードＤのリ
ード線32および42には、第２図に示すように、電池Ｅ、
可変抵抗器Ｒおよび電流計Ａの直列回路が接続され、こ
のリード線32および42の間に電圧計Ｖが接続される。

ここで、第一の物質１と第二の物質２との間の空隙に雰
囲気気体（例えば空気）のみがある状態で、可変抵抗器
Ｒを変化させてこのダイオードＤの電圧電流特性を測定
する。次に、この第一の物質１と第二の物質２との間の
空隙に試料ガスを導入する。その状態でふたたびダイオ
ードＤの電圧電流特性を測定する。

電圧計Ｖの示す等しい電圧について、空隙に雰囲気気体
のみがあるときの電流値をIoとし、空隙に試料ガスが導
入されたときの電流値をＩとすると、この電流比I/Ioが
試料ガスに対する感度となる。

第３図は第１図の素子を第２図の回路に組み込んでダイ
オードＤに印加する順方向バイアス電圧Vfを変化させた
ときに、この試料ガスに対する電流値Ｉを測定した結果
である。試料ガスとして濃度8000ppm（雰囲気気体中の
濃度をいう。以下同じ。ここでは雰囲気気体は空気。）
の一酸化炭素COを混入すると第３図の実線のような特性
になり、濃度8000ppmのプロパンC₃H₈を混入すると第３
図の破線のようになる。すなわち、バイアス電圧を変化
することにより、被検ガスを選択的に検出することがで
きる。この例では試料ガスを250℃に加熱して接触面の
空隙に供給した。

〔実施例２〕第４図は上記実施例１と同様第１図の素子を第２図の電
気回路に組み込んだ場合の温度特性である。ただし、物
質１と物質２の接触面圧は第３図の場合の２倍である。
横軸に試料ガスの温度を、縦軸に感度をとって測定して
いる。丸印は濃度4000ppmの一酸化炭素に対する値、三
角印は濃度8900ppmの水素ガスに対する値、四角印は濃
度4000ppmのプロパンガスに対する値をそれぞれ示す。
本例は第３図と素子の取付条件が異なるので、絶対値は
等しくならないが、バイアス電圧を一定にした場合、一
酸化炭素に対し特定の温度で感度が最大になることがわ
かる。一方、このバイアス電圧では濃度4000ppmのプロ
パンおよび濃度8900ppmの水素では感度が低い。このこ
とから適切なバイアス電圧を選択することにより、一酸
化炭素について選択性があるセンサになることがわか
る。

〔実施例３〕第５図は上記実施例１に用いた装置において、供給する
試料ガス中の混入ガスの種類を変更したときの電流値の
変化を測定したものである。ただし、試料ガスの温度は
約220℃である。始めに、濃度8000ppmのプロパンガスを
混入したが感応がなかったので、開始約４分後に濃度80
00ppmの一酸化炭素を混入した。一酸化炭素に対しては
リード管の時間遅れの後に感応した。さらに、約６分後
に、上向の矢印で表示するところで、雰囲気を空気に入
れ換えた。

本実施例ではプロパンには感応せず、一酸化炭素には感
応するセンサを構成できることがわかる。

〔実施例４〕第６図は上記実施例１に用いた装置において順方向バイ
アス電圧を0.3Vとし、試料ガスに対する感度を測定した
結果を示す。試料ガスとしては、一酸化炭素、水素、プ
ロパンガスを250℃に加熱して用いた。この素子は、水
素、プロパンガスに対する感度に比べて一酸化炭素に対
する感度が高い。すなわち第６図に破線で示す感度で考
えると、水素、プロパンガスがそれぞれ1500ppm共存し
ている場合でも、これらが雑音とならずに100ppmの一酸
化炭素を検出できることがわかる。

〔実施例５〕第７図は上記実施例１と同様の装置を用いて、二種類の
固体物質として、CoOおよびZnO（CoO/ZnOと表記する。
以下同様に表記する。）により、空気を雰囲気とする場
合および窒素N₂を雰囲気とする場合について測定した結
果で、バイアス電圧に対する感度（I/Io）を示す図であ
る。雰囲気温度は240℃である。各試料ガスの種類およ
び濃度は図中に表記した。

窒素雰囲気中において高い感度を示すことがわかる。

〔実施例６〕第８図は、上記実施例１と同様の装置を用いて、二種類
の固体物質のうち一方を金属（パラジウム）とした例で
あり、Pd/TiO₂による測定結果である。雰囲気温度は同
じく240℃である。各試料ガスの種類および濃度は図中
に表記した。

窒素および一酸化炭素はその分子量が共に28であり、比
重差では窒素中の一酸化炭素を検出することができない
が、本発明の方法ではこれを顕著に検出することができ
る。

〔実施例７〕第９図は、上記実施例１と同様の装置を用いて、二種類
の固体物質としてCuO/SnO₂について測定した結果であ
る。この例ではSnO₂を絶縁基板の上に薄膜状に形成し、
表面に白金電極を形成した。雰囲気温度は240℃であ
る。各試料ガスの種類および濃度は図中に表記した。

窒素雰囲気中に極めて高い感度を示すことがわかる。

〔実施例８〕第10図は、上記実施例１と同様の装置を用いて、二種類
の固体物質としてCuO/TiO₂について測定した結果であ
る。雰囲気温度は240℃である。各試料ガスの種類およ
び濃度は図中に表記した。

この例では、この装置の精度で空気雰囲気中での感度が
なかった。

〔実施例９〕第11図は、上記実施例１と同様の装置を用いて、二種類
の固体物質としてNiO/ZnOについて測定した結果であ
る。雰囲気温度は240℃である。各試料ガスの種類およ
び濃度は図中に表記した。

〔実施例10〕第12図および第13図は、バイアス電圧の方向を整流特性
に対して逆方向に印加したときの検出感度を示す図であ
る。前記実施例１の装置で、電池の極性を二種類の固体
物質の整流特性に対して逆方向になるように設定して、
同様の検出感度を測定した。二種類の固体物質は、CuO/
ZnOである。第12図では雰囲気温度は200℃であり、第13
図では雰囲気温度は240℃である。雰囲気はすべて空気
であり、各試料ガスの種類および濃度は図中に表記し
た。

第14図はこの実施例10とほぼ同等の条件で、印加するバ
イアス電圧のみを整流特性の順方向に設定したときの測
定値である。

この実施例から、逆方向バイアス電圧によっても検出感
度があることがわかる。試料ガスがプロパンでは、その
感度はI/Ioは１以下になる場合が観測された。また、試
料ガスの種類により、バイアス電圧に対して感度が逆転
する現象が見られた。

〔実施例11〕この実施例は、二種類の固体物質の間の電気特性の変化
を静電容量の変化により検出した例である。第15図に示
す装置を用いて測定を行った。すなわち、二種類の固体
物質１および２の構造およびこれに試料ガスを導入する
構造については前記実施例１と同様であるが、バイアス
電圧を整流特性に対して逆方向に印加すること、および
チョークコイルＬとコンデンサＣを用いて、交流的に高
いインピーダンスでバイアス電圧を供給することに特徴
がある。この二種類の固体物質１および２の電極間容量
を容量計51を用いて測定した。測定用電源周波数は可変
周波数発振器52から供給した。

第16図はその測定結果の一例を示す。すなわち、二種類
の固体物質としてCuO/ZnOを用い、空気雰囲気、温度240
℃とし、電極間には逆方向バイアス0.3Vを印加してお
く。第16図の横軸は時間軸であり、Ｘ点で雰囲気中に試
料ガスを導入した。そのＸ点からの時間経過にしたがっ
て、電極間容量値が変化した状態を示す。縦軸は静電容
量の絶対値である。第16図の例では測定周波数は1kHzで
ある。

第17図は、同様の条件で測定周波数をパラメタとして測
定した結果である。この測定範囲では周波数が低いほど
容量変化が大きくその検出感度がよいことがわかる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、次の効果が得られる。

異なる種類の被検ガスを、簡単な装置で選択的に検出
できる。つまり、被検ガスの選択性は、素子物質、素子
へのバイアス電圧、素子または被検ガスの加熱温度を目
的に応じて選択すれば制御できる。特に、一酸化炭素を
選択するセンサは各種の安全装置に必要なため産業界で
強い要望があったが、本センサはこれを充たすものであ
る。

本発明に係るセンサは被検ガスの酸化を利用するもの
でないため、素子を酸化に必要なほど高温に加熱してお
く必要がなく、小型で安価に製作できる。

本発明の方法は酸素を含まない雰囲気中または酸素濃
度が変動する雰囲気で実施できるので、各種プロセス制
御にきわめて有用に応用できる。

本発明の方法は特に静電容量の変化を検出することに
より、きわめて高い検出感度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例装置の素子の構造図。第２図は本発明実施例装置の電気回路図。第３図〜第14図は実測結果を示す図。第15図は本発明実施例装置の静電容量による検出回路を
示す電気回路図。第16図および第17図は静電容量に係る実測結果を示す
図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鶴谷毅大阪府大阪市東区平野町５丁目１番地大阪瓦斯株式会社内 (56)参考文献特公昭38−12300（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が半導体物質であって互い
に接触させることにより整流特性をもつ二種類の固体物
質を接触面を介して機械的に接触させ、その接触面に空隙を形成しておき、その空隙に試料ガスを導き、前記二種類の固体物質の間の電気的特性の変化を検出す
るガス検出方法において、前記試料ガスに含まれる被検ガスの種類によりその半導
体物質の表面のポテンシャル障壁エネルギ準位が異なる
値に変化することを電気的に検出することを特徴とするガス検出方法。
【請求項２】前記二種類の固体物質にその整流特性に対
して順方向または逆方向にバイアス電圧を印加してお
き、前記二種類の固体物質の間を流れる電流値の変化を
検出する特許請求の範囲第（１）項に記載のガス検出方
法。
【請求項３】前記二種類の固体物質にその整流特性に対
して逆方向のバイアス電圧を印加しておき、前記二種類
の固体物質の間の静電容量の変化を検出する特許請求の
範囲第（１）項に記載のガス検出方法。
【請求項４】少なくとも一方が半導体物質であり互いに
接触させることにより整流特性を生じる二種類の固体物
質を試料ガスが出入りできる空隙のある接触面を介して
互いに接触させた構造の素子と、この二種類の固体物質のそれぞれに接続され、この二種
類の固体物質の間にバイアス電圧を与える電気回路と、この二種類の固体物質の間の電気特性を検出する検出回
路とを備えたガスセンサにおいて、前記電気回路は被検ガスの種類に対応してその出力する
バイアス電圧の値が異なる値に定されたことを特徴とするガスセンサ。
【請求項５】前記電気回路は被検ガスの種類に対応して
その出力するバイアス電圧の値を変更する回路を含む特
許請求の範囲第（４）項に記載のガスセンサ。
【請求項６】前記電気回路はバイアス電圧を整流特性の
順方向または逆方向に印加する構造であり、前記検出回路は前記二種類の固体物質の間に流れる電流
値を検出する回路を含む特許請求の範囲第（４）項に記載のガスセンサ。
【請求項７】前記電気回路はバイアス電圧を整流特性の
逆方向に印加する構造であり、前記検出回路は前記二種類の固体物質の間の静電容量を
検出する回路を含む特許請求の範囲第（４）項に記載のガスセンサ。
【請求項８】前記二種類の固体物質は、それぞれ焼結さ
れた半導体物質である特許請求の範囲第（４）項に記載
のガスセンサ。
【請求項９】前記二種類の固体物質は、一方が酸化亜鉛
を主成分とする物質であり、他方が酸化銅、酸化ニッケ
ル、酸化コバルトの内から選ばれた物質を主成分とする
物質である特許請求の範囲第（８）項に記載のガスセン
サ。
【請求項１０】前記二種類の固体物質は、一方が焼結さ
れた半導体物質であり、他方が金属である特許請求の範
囲第（４）項に記載のガスセンサ。
【請求項１１】前記二種類の固体物質は、一方が酸化亜
鉛を主成分とする物質であり、他方が銀、白金、パラジ
ウムの内から選ばれた金属を主成分とする物質である特
許請求の範囲第（10）項に記載のガスセンサ。