JPH0886767A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
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- JPH0886767A JPH0886767A JP25007394A JP25007394A JPH0886767A JP H0886767 A JPH0886767 A JP H0886767A JP 25007394 A JP25007394 A JP 25007394A JP 25007394 A JP25007394 A JP 25007394A JP H0886767 A JPH0886767 A JP H0886767A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 絶縁性基板上に形成させた対向電極間に、そ
れぞれの電極を部分的に覆う金属酸化物半導体薄膜を形
成させ、更に半導体薄膜-電極界面を覆う金薄膜を積層
させたガスセンサ。 【効果】 ガス感応性膜としての金属酸化物半導体薄膜
を電極を部分的に覆うように形成させたガスセンサにお
いて、半導体薄膜-電極界面を覆う金薄膜を更に積層さ
せることにより、この界面が雰囲気ガス等から保護され
るため、センサ特性の経時的な変化が効果的に抑制さ
れ、安定性が高められる。
れぞれの電極を部分的に覆う金属酸化物半導体薄膜を形
成させ、更に半導体薄膜-電極界面を覆う金薄膜を積層
させたガスセンサ。 【効果】 ガス感応性膜としての金属酸化物半導体薄膜
を電極を部分的に覆うように形成させたガスセンサにお
いて、半導体薄膜-電極界面を覆う金薄膜を更に積層さ
せることにより、この界面が雰囲気ガス等から保護され
るため、センサ特性の経時的な変化が効果的に抑制さ
れ、安定性が高められる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスセンサに関する。
更に詳しくは、ガス感応性膜として金属酸化物半導体薄
膜を形成させたガスセンサに関する。
更に詳しくは、ガス感応性膜として金属酸化物半導体薄
膜を形成させたガスセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ガスセンサのガス感応性膜と
して酸化錫膜、酸化亜鉛膜、酸化鉄膜、酸化チタン膜等
が用いられており、これらの金属酸化物半導体薄膜は、
絶縁性基板上に形成させた１組以上の電極を全体的にあ
るいは部分的に覆うように形成される。この場合、絶縁
性基板上に形成される電極は、一般には１組であるが、
場合によっては２組(特開平4-273,050号公報)あるいは
３組(同4-318,449号公報)であってもよい。
して酸化錫膜、酸化亜鉛膜、酸化鉄膜、酸化チタン膜等
が用いられており、これらの金属酸化物半導体薄膜は、
絶縁性基板上に形成させた１組以上の電極を全体的にあ
るいは部分的に覆うように形成される。この場合、絶縁
性基板上に形成される電極は、一般には１組であるが、
場合によっては２組(特開平4-273,050号公報)あるいは
３組(同4-318,449号公報)であってもよい。
【０００３】かかる電極の形成は、貴金属の真空蒸着、
スパッタリング、ペースト印刷等の方法によって行われ
ているが、この上に金属酸化物半導体薄膜を形成させる
際の金属酸化物の焼成温度が低いため(約400〜600℃)、
センサ動作時に金属酸化物半導体薄膜(ガス感応性膜)-
電極界面で反応あるいは拡散等が進行し、センサ特性が
経時的に変化するという問題点がみられ、このような経
時的な変化は測定雰囲気中に水蒸気が存在すると加速さ
れることも認められている。
スパッタリング、ペースト印刷等の方法によって行われ
ているが、この上に金属酸化物半導体薄膜を形成させる
際の金属酸化物の焼成温度が低いため(約400〜600℃)、
センサ動作時に金属酸化物半導体薄膜(ガス感応性膜)-
電極界面で反応あるいは拡散等が進行し、センサ特性が
経時的に変化するという問題点がみられ、このような経
時的な変化は測定雰囲気中に水蒸気が存在すると加速さ
れることも認められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ガス
感応性膜としての金属酸化物半導体薄膜を電極を覆うよ
うに形成させたガスセンサにおいて、センサ特性の安定
性を向上せしめたものを提供することにある。
感応性膜としての金属酸化物半導体薄膜を電極を覆うよ
うに形成させたガスセンサにおいて、センサ特性の安定
性を向上せしめたものを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
絶縁性基板上に形成させた対向電極間に、それぞれの電
極を部分的に覆う金属酸化物半導体薄膜を形成させ、更
に半導体薄膜-電極界面を覆う金薄膜を積層させたガス
センサによって達成される。
絶縁性基板上に形成させた対向電極間に、それぞれの電
極を部分的に覆う金属酸化物半導体薄膜を形成させ、更
に半導体薄膜-電極界面を覆う金薄膜を積層させたガス
センサによって達成される。
【０００６】絶縁性基板としては、アルミナ、窒化アル
ミニウムなどが用いられ、これらの基板上には、前述の
如き方法により、貴金属による対向電極が１組以上形成
される。これらの対向電極は、化学的安定性の点から、
各種貴金属の中でも白金で形成するのが最適である。
ミニウムなどが用いられ、これらの基板上には、前述の
如き方法により、貴金属による対向電極が１組以上形成
される。これらの対向電極は、化学的安定性の点から、
各種貴金属の中でも白金で形成するのが最適である。
【０００７】金属酸化物半導体薄膜は、酸化錫、酸化亜
鉛、酸化鉄、酸化チタン等から約150〜500nmの膜厚で形
成される。特に、酸化錫半導体薄膜が好ましく、それの
形成は真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーテ
ィング法などにより直接SnO2膜を形成させる方法、金属
Sn膜などを形成させた後、熱処理して酸化する方法、あ
るいはSnを含む有機金属モノマーをプラズマ重合させて
プラズマ重合膜を形成させ、これを熱処理する方法(特
開昭63-261,148号公報)などによって行われる。
鉛、酸化鉄、酸化チタン等から約150〜500nmの膜厚で形
成される。特に、酸化錫半導体薄膜が好ましく、それの
形成は真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーテ
ィング法などにより直接SnO2膜を形成させる方法、金属
Sn膜などを形成させた後、熱処理して酸化する方法、あ
るいはSnを含む有機金属モノマーをプラズマ重合させて
プラズマ重合膜を形成させ、これを熱処理する方法(特
開昭63-261,148号公報)などによって行われる。
【０００８】ガス感応性膜としての金属酸化物半導体薄
膜の形成は、絶縁性基板上に形成させた対向電極間に、
それぞれの電極を部分的に覆うようにして行われる。図
１に示された態様にあっては、絶縁性基板１上に１組の
対向電極２,２´が好ましくは白金で形成されており、
その対向電極２-２´間にそれぞれの電極２,２´を部分
的に覆っている金属酸化物半導体薄膜３が形成されてい
る。
膜の形成は、絶縁性基板上に形成させた対向電極間に、
それぞれの電極を部分的に覆うようにして行われる。図
１に示された態様にあっては、絶縁性基板１上に１組の
対向電極２,２´が好ましくは白金で形成されており、
その対向電極２-２´間にそれぞれの電極２,２´を部分
的に覆っている金属酸化物半導体薄膜３が形成されてい
る。
【０００９】その結果、半導体薄膜-電極界面４,４´が
形成されることになり、本発明に係るガスセンサにおい
ては、このような界面を覆う金薄膜５,５´が更に積層
される。ここで金薄膜が用いられるのは、上部電極とい
う意味合いからは任意の貴金属薄膜であってもよいが、
それが一部は金属酸化物半導体薄膜と接し、残りが電極
面と接する状態となり、その際金属酸化物半導体薄膜と
の密着性が求められるので、密着性の良好な金薄膜が選
択される。
形成されることになり、本発明に係るガスセンサにおい
ては、このような界面を覆う金薄膜５,５´が更に積層
される。ここで金薄膜が用いられるのは、上部電極とい
う意味合いからは任意の貴金属薄膜であってもよいが、
それが一部は金属酸化物半導体薄膜と接し、残りが電極
面と接する状態となり、その際金属酸化物半導体薄膜と
の密着性が求められるので、密着性の良好な金薄膜が選
択される。
【００１０】この金薄膜は、上部電極としての役割も担
っているが、それの主な役割はガス感応性膜である金属
酸化物半導体薄膜と電極との界面におけるガス拡散の抑
制である。即ち、金属酸化物半導体薄膜は当然ガス透過
性であるのに対し、金薄膜はガス不透過性を有するもの
と考えられる。
っているが、それの主な役割はガス感応性膜である金属
酸化物半導体薄膜と電極との界面におけるガス拡散の抑
制である。即ち、金属酸化物半導体薄膜は当然ガス透過
性であるのに対し、金薄膜はガス不透過性を有するもの
と考えられる。
【００１１】
【発明の効果】ガス感応性膜としての金属酸化物半導体
薄膜を電極を部分的に覆うように形成させたガスセンサ
において、半導体薄膜-電極界面を覆う金薄膜を更に積
層させることにより、この界面が雰囲気ガス等から保護
されるため、センサ特性の経時的な変化が効果的に抑制
され、安定性が高められる。
薄膜を電極を部分的に覆うように形成させたガスセンサ
において、半導体薄膜-電極界面を覆う金薄膜を更に積
層させることにより、この界面が雰囲気ガス等から保護
されるため、センサ特性の経時的な変化が効果的に抑制
され、安定性が高められる。
【００１２】
【実施例】次に、実施例について本発明の効果を説明す
る。
る。
【００１３】実施例 アルミナ基板上に、膜厚400nmの対向電極１組を真空蒸
着法により形成させ、次いでプラズマＣＶＤ法により膜
厚250nmの酸化錫半導体薄膜を形成させ、最後に膜厚300
nmの金薄膜を真空蒸着法により形成させ、図示された態
様のガスセンサを作製した。
着法により形成させ、次いでプラズマＣＶＤ法により膜
厚250nmの酸化錫半導体薄膜を形成させ、最後に膜厚300
nmの金薄膜を真空蒸着法により形成させ、図示された態
様のガスセンサを作製した。
【００１４】このガスセンサを、80%RH(50℃)の湿潤空
気中、600℃での加熱処理を12時間行った後の素子抵抗
の増加率を測定すると、その値は1.08%であった。
気中、600℃での加熱処理を12時間行った後の素子抵抗
の増加率を測定すると、その値は1.08%であった。
【００１５】比較例 実施例において、金薄膜を形成させないガスセンサにつ
いて、加熱処理後の素子抵抗の増加率を測定すると、そ
の値は43.5%に達していた。
いて、加熱処理後の素子抵抗の増加率を測定すると、そ
の値は43.5%に達していた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガスセンサの一態様の断面図であ
る。
る。
１ 絶縁性基板 ２，２´ 対向電極 ３ 金属酸化物半導体薄膜 ４，４´ 半導体薄膜-電極界面 ５，５´ 金薄膜
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年５月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】 この金薄膜は、上部電極としての役割も
担っているが、それの主な役割はガス感応性膜である金
属酸化物半導体薄膜と電極との界面へのガス拡散の抑制
である。即ち、金属酸化物半導体薄膜は当然ガス透過性
であるのに対し、金薄膜はガス不透過性を有するものと
考えられる。
担っているが、それの主な役割はガス感応性膜である金
属酸化物半導体薄膜と電極との界面へのガス拡散の抑制
である。即ち、金属酸化物半導体薄膜は当然ガス透過性
であるのに対し、金薄膜はガス不透過性を有するものと
考えられる。
Claims (1)
- 【請求項１】 絶縁性基板上に形成させた対向電極間
に、それぞれの電極を部分的に覆う金属酸化物半導体薄
膜を形成させ、更に半導体薄膜-電極界面を覆う金薄膜
を積層してなるガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25007394A JPH0886767A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25007394A JPH0886767A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886767A true JPH0886767A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=17202412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25007394A Pending JPH0886767A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0886767A (ja) |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP25007394A patent/JPH0886767A/ja active Pending
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