JPS5952955B2 - 超微粒子材料膜の製造方法 - Google Patents
超微粒子材料膜の製造方法Info
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- JPS5952955B2 JPS5952955B2 JP15893679A JP15893679A JPS5952955B2 JP S5952955 B2 JPS5952955 B2 JP S5952955B2 JP 15893679 A JP15893679 A JP 15893679A JP 15893679 A JP15893679 A JP 15893679A JP S5952955 B2 JPS5952955 B2 JP S5952955B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体センサ用材料、更に詳しくはガス、水蒸
気等の外的作用因子に対して相互作用を有し、ガス、水
蒸気等の濃度を高感度に検出し得る超微粒子材料膜の製
造方法に関する。
気等の外的作用因子に対して相互作用を有し、ガス、水
蒸気等の濃度を高感度に検出し得る超微粒子材料膜の製
造方法に関する。
本発明者らは先に錫の酸化物超微粒子を用いたセンサを
提案した。
提案した。
次にその半導体センサ材料としての錫酸化物超微粒子材
料膜の製造方法を第１図〜第３図に基づいて説明する。
通常の真空蒸着装置１中の試料ホルダ２に、超微粒子材
料を付着させるべき基板（たとえばガラス基板）３を保
持させる。
料膜の製造方法を第１図〜第３図に基づいて説明する。
通常の真空蒸着装置１中の試料ホルダ２に、超微粒子材
料を付着させるべき基板（たとえばガラス基板）３を保
持させる。
蒸着用ボート４中にＳｎ、もしくはＳｎＯ、またはＳｎ
Ｏ。などの蒸発材料５をセットしたのち、排気口６に接
続した真空ポンプ（図示せず）を作動させて、装置１内
を５×１０−゜Ｔｏ汀程度の真空度にする。それから０
０ガス導入口７のコックを開き一装置１内に００ガスを
導入し、その圧力をＯ、ｌＴｏ汀から１０Ｔｏ汀程度に
保つ。次に蒸発用電源８によりボート４に通電して発熱
させ、００ガス雰囲気のもとで蒸発材料５を十数秒から
数分間蒸発させる。たとえば００ガス圧力をＯ、５Ｔｏ
汀にして蒸発材料５をＳｎに選び、７０〜８０Ａ、４Ｖ
の電力を１分間ボート４に印加すると、約１μｍの厚さ
のＳｎ酸化物の超微粒子材料膜が基板３の表面に付着形
成された。第２図は上述のようにして作られたセンサの
一例を示すもので、基板３上にあらかじめ一対の電極９
、１０が真空蒸着などの方法によつて設けられており、
さらにその上に超微粒子材料膜１１が形成されているも
のである。前記センサを検出対象となる雰囲気中に入れ
ると、ガスおよび水蒸気の濃度に応じて、電極９、１０
間の抵抗値が変化する。上述のようにして製造したＳｎ
酸化物の超微粒子材料膜を感応体とするセンサの特性は
、その製造方法によりかなり異なる。第１図から明らか
なように、前記方法では、超微粒子材料の流れに対して
ほぼ垂直に超微粒子材料を付着させるように基板が設置
されている。すなわち、第３図の如＜基板３は超微粒子
材料の流れ１２に対して９００の角度を有しているもの
である。本発明は、上述のようなガス雰囲気中蒸発法に
より、金属もしくは金属化合物超微粒子材料膜を、ガラ
スあるいはセラミツクス、あるいはＳｉＯ２膜などの基
板上に形成するものにおいて、蒸発源から蒸発してガス
雰囲気中を漂う超微粒子材料の流れと電極を有する基板
表面との角度を概略平行にすることによつて超微粒子材
料膜を基板上に形成しセンサとしての感度および応答性
を著しく向上させることが出来るという新しい事実に基
づいて成されたものである。
Ｏ。などの蒸発材料５をセットしたのち、排気口６に接
続した真空ポンプ（図示せず）を作動させて、装置１内
を５×１０−゜Ｔｏ汀程度の真空度にする。それから０
０ガス導入口７のコックを開き一装置１内に００ガスを
導入し、その圧力をＯ、ｌＴｏ汀から１０Ｔｏ汀程度に
保つ。次に蒸発用電源８によりボート４に通電して発熱
させ、００ガス雰囲気のもとで蒸発材料５を十数秒から
数分間蒸発させる。たとえば００ガス圧力をＯ、５Ｔｏ
汀にして蒸発材料５をＳｎに選び、７０〜８０Ａ、４Ｖ
の電力を１分間ボート４に印加すると、約１μｍの厚さ
のＳｎ酸化物の超微粒子材料膜が基板３の表面に付着形
成された。第２図は上述のようにして作られたセンサの
一例を示すもので、基板３上にあらかじめ一対の電極９
、１０が真空蒸着などの方法によつて設けられており、
さらにその上に超微粒子材料膜１１が形成されているも
のである。前記センサを検出対象となる雰囲気中に入れ
ると、ガスおよび水蒸気の濃度に応じて、電極９、１０
間の抵抗値が変化する。上述のようにして製造したＳｎ
酸化物の超微粒子材料膜を感応体とするセンサの特性は
、その製造方法によりかなり異なる。第１図から明らか
なように、前記方法では、超微粒子材料の流れに対して
ほぼ垂直に超微粒子材料を付着させるように基板が設置
されている。すなわち、第３図の如＜基板３は超微粒子
材料の流れ１２に対して９００の角度を有しているもの
である。本発明は、上述のようなガス雰囲気中蒸発法に
より、金属もしくは金属化合物超微粒子材料膜を、ガラ
スあるいはセラミツクス、あるいはＳｉＯ２膜などの基
板上に形成するものにおいて、蒸発源から蒸発してガス
雰囲気中を漂う超微粒子材料の流れと電極を有する基板
表面との角度を概略平行にすることによつて超微粒子材
料膜を基板上に形成しセンサとしての感度および応答性
を著しく向上させることが出来るという新しい事実に基
づいて成されたものである。
以下本発明を第４図〜第９図に基づき詳しく説明する。
本発明による第１の製造方法は、第１図で説明したもの
において、超微粒子材料を形成する基板の設置角度を概
略平行にして行なうものである。第４図は本発明の一実
施例の要部拡大図であつて、基板３は超微粒子材料の流
れ１２と平行に、すなわち実質的に０゜の角度を有する
様に設置されている。第５図はこの様にして製造された
センサと従来法によるセンサとの応答性を比較したもの
で、図中ａの点線が従来例を示し、ｂの実線が本発明に
よるものを示す。
において、超微粒子材料を形成する基板の設置角度を概
略平行にして行なうものである。第４図は本発明の一実
施例の要部拡大図であつて、基板３は超微粒子材料の流
れ１２と平行に、すなわち実質的に０゜の角度を有する
様に設置されている。第５図はこの様にして製造された
センサと従来法によるセンサとの応答性を比較したもの
で、図中ａの点線が従来例を示し、ｂの実線が本発明に
よるものを示す。
いずれの場合も、８の時刻までは素子は空気中に放置さ
れその温度は室温に等しく、８の時点で素子加熱用ヒー
タのスイツチを入れ、素子の温度を３５０℃まで上げ、
そして３５０℃における素子の抵抗値が安定した後、８
の時点でイ・ソブタンガス２０ｃｃを約５１の空気雰囲
気中に導入し、さらにこの雰囲気中で素子の抵抗が安定
した〒名±Ｉ；；；．ら？土種￥中抗の変化は、従来例
の鳩省ω）は昆ベ本発明の場合・（ｂ）は応答性が２〜
３倍優れており、かつガスに対する感度も２倍程度向上
している。
れその温度は室温に等しく、８の時点で素子加熱用ヒー
タのスイツチを入れ、素子の温度を３５０℃まで上げ、
そして３５０℃における素子の抵抗値が安定した後、８
の時点でイ・ソブタンガス２０ｃｃを約５１の空気雰囲
気中に導入し、さらにこの雰囲気中で素子の抵抗が安定
した〒名±Ｉ；；；．ら？土種￥中抗の変化は、従来例
の鳩省ω）は昆ベ本発明の場合・（ｂ）は応答性が２〜
３倍優れており、かつガスに対する感度も２倍程度向上
している。
第６図は基板と超微粒子材料の流れとの角度と、素子感
度との関係を示すもので、角度が０゜に近づくにつれて
素子感度が良くなつているのが・よく分かる。
度との関係を示すもので、角度が０゜に近づくにつれて
素子感度が良くなつているのが・よく分かる。
このように超微粒子材料膜を形成する時の基板と超微粒
子材料の流れとの角度により、センサの特性が大きく異
なる理由の１つとして、形成される超微粒子材料膜の配
列状態の差違が考えられる。第７図は従来例による超微
粒子材料膜センサの断面構造を、また第８図は本発明に
よる超微粒子材料膜センサの断面構造を、それぞれ走査
型電子顕微鏡で観察した写真図である。
子材料の流れとの角度により、センサの特性が大きく異
なる理由の１つとして、形成される超微粒子材料膜の配
列状態の差違が考えられる。第７図は従来例による超微
粒子材料膜センサの断面構造を、また第８図は本発明に
よる超微粒子材料膜センサの断面構造を、それぞれ走査
型電子顕微鏡で観察した写真図である。
第７図および第８図から明らかな様に、基板と超微粒子
材料の流れとの角度を概略平行にした本発明の場合には
、超微粒子材料膜は基板垂直方向に弱い柱状性を示し、
かつ超微粒子材料膜の表面はカリフラワー状の凹凸が顕
著に現われている。このような超微粒子材料膜の適当な
多孔性、および表面の凹凸が、ガスの吸脱着を容易にし
、また素子の応答性および感度を優れたものにしている
と考えられる。第９図は本発明方法をより確実に実施す
るための別の実施例を示したものである。前述第４図に
おいて、基板３と超微粒子材料の流れ１２との角度を、
概略平行に、実質的に０゜にすることをより確実にする
ために、前記基板３の長手方向の少なくとも一部を囲む
中空の筒状ガイド１３を設け、基板３の周囲の超微粒子
材料の流れを規制している。以上述べたように本発明の
製造方法によれば、超微粒子材料膜を形成する時に、基
板と超微粒子材料の流れとを概略平行に置くだけで、応
答性および感度ともに優れた特性を有する超微粒子材料
膜センサを容易に製造できるものであり、工業上非常に
有用な方法である。
材料の流れとの角度を概略平行にした本発明の場合には
、超微粒子材料膜は基板垂直方向に弱い柱状性を示し、
かつ超微粒子材料膜の表面はカリフラワー状の凹凸が顕
著に現われている。このような超微粒子材料膜の適当な
多孔性、および表面の凹凸が、ガスの吸脱着を容易にし
、また素子の応答性および感度を優れたものにしている
と考えられる。第９図は本発明方法をより確実に実施す
るための別の実施例を示したものである。前述第４図に
おいて、基板３と超微粒子材料の流れ１２との角度を、
概略平行に、実質的に０゜にすることをより確実にする
ために、前記基板３の長手方向の少なくとも一部を囲む
中空の筒状ガイド１３を設け、基板３の周囲の超微粒子
材料の流れを規制している。以上述べたように本発明の
製造方法によれば、超微粒子材料膜を形成する時に、基
板と超微粒子材料の流れとを概略平行に置くだけで、応
答性および感度ともに優れた特性を有する超微粒子材料
膜センサを容易に製造できるものであり、工業上非常に
有用な方法である。
第１図は従来方法による超微粒子材料膜センサを製造す
るための装置の概略断面図、第２図は超微粒子材料膜セ
ンサの構造の一例を示す平面図、第３図は従来例の製造
方法による基板と超微粒子材料の流れとの関係を示す要
部拡大図、第４図は本発明方法による基板と超微粒子材
料の流れとの関係を示す要部拡大図、第５図は従来例の
製造方法および本発明の製造方法による各超微粒子材料
膜センサの応答性および感度を比較する特性図、第６図
は基板と超微粒子材料の流れとの角度と素子感度との関
係を示す特性図、第７図は従来例の製造方法による超微
粒子材料膜断面構造の電子顕微鏡写真図、第８図は本発
明の製造方法による超微粒子材料膜断面構造の電子顕微
鏡写真図、第９図は本発明の別の製造方法を示す要部拡
大概略図である。 ３・・・・・・超微粒子材料膜を形成する基板、１２・
・・・・・ガス雰囲気中での超微粒子材料の流れ、１３
・・・・・・基板の周囲を囲む中空の筒状のガイド。
るための装置の概略断面図、第２図は超微粒子材料膜セ
ンサの構造の一例を示す平面図、第３図は従来例の製造
方法による基板と超微粒子材料の流れとの関係を示す要
部拡大図、第４図は本発明方法による基板と超微粒子材
料の流れとの関係を示す要部拡大図、第５図は従来例の
製造方法および本発明の製造方法による各超微粒子材料
膜センサの応答性および感度を比較する特性図、第６図
は基板と超微粒子材料の流れとの角度と素子感度との関
係を示す特性図、第７図は従来例の製造方法による超微
粒子材料膜断面構造の電子顕微鏡写真図、第８図は本発
明の製造方法による超微粒子材料膜断面構造の電子顕微
鏡写真図、第９図は本発明の別の製造方法を示す要部拡
大概略図である。 ３・・・・・・超微粒子材料膜を形成する基板、１２・
・・・・・ガス雰囲気中での超微粒子材料の流れ、１３
・・・・・・基板の周囲を囲む中空の筒状のガイド。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガス雰囲気中での超微粒子材料の流れに、概略平行
に基板を設置し、該基板表面に超微粒子材料膜を形成す
ることを特徴とする超微粒子材料膜の製造方法。 ２ ガス雰囲気中での超微粒子材料の流れに、概略平行
に基板を設置し、該基板の長手方向の少なくとも一部を
囲む中空の筒状のガイドを前記基板と概略平行に設置し
、前記基板表面に超微粒子材料膜を形成することを特徴
とする超微粒子材料膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15893679A JPS5952955B2 (ja) | 1979-12-06 | 1979-12-06 | 超微粒子材料膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15893679A JPS5952955B2 (ja) | 1979-12-06 | 1979-12-06 | 超微粒子材料膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5681673A JPS5681673A (en) | 1981-07-03 |
| JPS5952955B2 true JPS5952955B2 (ja) | 1984-12-22 |
Family
ID=15682571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15893679A Expired JPS5952955B2 (ja) | 1979-12-06 | 1979-12-06 | 超微粒子材料膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952955B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60240166A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-29 | Taiyo Yuden Co Ltd | 非晶質シリコン太陽電池及びその製造方法 |
-
1979
- 1979-12-06 JP JP15893679A patent/JPS5952955B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5681673A (en) | 1981-07-03 |
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