JPH0933470A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
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- JPH0933470A JPH0933470A JP20170995A JP20170995A JPH0933470A JP H0933470 A JPH0933470 A JP H0933470A JP 20170995 A JP20170995 A JP 20170995A JP 20170995 A JP20170995 A JP 20170995A JP H0933470 A JPH0933470 A JP H0933470A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属電極層と感ガス層間の密着性を高めたガ
スセンサ、さらには前記密着性と共にガス感度低下の防
止効果をも併せ持つガスセンサの提供。 【構成】 加熱ヒーター、金属電極層および金属酸化物
半導体層（感ガス層）を少なくとも備えたガスセンサに
おいて、金属電極層表面に凹凸を設けたことを特徴とす
るガスセンサ。
スセンサ、さらには前記密着性と共にガス感度低下の防
止効果をも併せ持つガスセンサの提供。 【構成】 加熱ヒーター、金属電極層および金属酸化物
半導体層（感ガス層）を少なくとも備えたガスセンサに
おいて、金属電極層表面に凹凸を設けたことを特徴とす
るガスセンサ。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、加熱ヒーター、金属電極層およ
び金属酸化物半導体層（感ガス層）を少なくとも備えた
ガスセンサ関する。
び金属酸化物半導体層（感ガス層）を少なくとも備えた
ガスセンサ関する。
【０００２】
【従来技術】ガス感応物質として金属酸化物半導体を用
い、（ｉ）その金属酸化物半導体裏面に電極及び絶縁膜
を介してヒーター膜を設け、あるいは（ii）その金属酸
化物半導体内部に電極及び電極をかねたヒーターコイル
を設け、それらヒーター膜及び又はヒーターコイルによ
って加熱された金属酸化物半導体の抵抗値が表面でのガ
ス吸着によって変化することを利用したガスセンサは知
られている。例えば、その断面概略は、図１に示したよ
うに、耐熱性基板１上にヒーター膜２が形成され、その
上に絶縁膜３を介して電極４，５及びガス感応膜が形成
された構造を呈したものである。耐熱性基板１が導電性
の場合はヒーター膜２との間に絶縁膜を形成する必要が
ある。また、９及び１０はヒーター膜２への電力供給
線、１１及び１２はガス感応膜の信号取り出し線を表わ
している。また、特開平２−１６１３４４では金属電極
層と感ガス層との間にオーミック接触を得るためにｎ型
酸化物半導体を低抵抗化した接触層を備えていることを
特徴とする酸化物半導体ガスセンサを開示している。該
ガスセンサにおいては、金属電極層と感ガス層をオーミ
ック接触させ接触抵抗を小さくし、センサ素子の示す抵
抗が感ガス層の示す抵抗によって主として支配される結
果、再現性、安定性、感度、選択性等に優れる。しか
し、ガス検知において４００〜５００℃までの高温で加
熱したときの金属酸化物半導体の電気抵抗値変化からガ
ス検知を行っているため、高温で駆動する際、金属電極
層と接触する層間の線熱膨張係数の差による界面での剥
離が生じ、接触不良の原因となる。
い、（ｉ）その金属酸化物半導体裏面に電極及び絶縁膜
を介してヒーター膜を設け、あるいは（ii）その金属酸
化物半導体内部に電極及び電極をかねたヒーターコイル
を設け、それらヒーター膜及び又はヒーターコイルによ
って加熱された金属酸化物半導体の抵抗値が表面でのガ
ス吸着によって変化することを利用したガスセンサは知
られている。例えば、その断面概略は、図１に示したよ
うに、耐熱性基板１上にヒーター膜２が形成され、その
上に絶縁膜３を介して電極４，５及びガス感応膜が形成
された構造を呈したものである。耐熱性基板１が導電性
の場合はヒーター膜２との間に絶縁膜を形成する必要が
ある。また、９及び１０はヒーター膜２への電力供給
線、１１及び１２はガス感応膜の信号取り出し線を表わ
している。また、特開平２−１６１３４４では金属電極
層と感ガス層との間にオーミック接触を得るためにｎ型
酸化物半導体を低抵抗化した接触層を備えていることを
特徴とする酸化物半導体ガスセンサを開示している。該
ガスセンサにおいては、金属電極層と感ガス層をオーミ
ック接触させ接触抵抗を小さくし、センサ素子の示す抵
抗が感ガス層の示す抵抗によって主として支配される結
果、再現性、安定性、感度、選択性等に優れる。しか
し、ガス検知において４００〜５００℃までの高温で加
熱したときの金属酸化物半導体の電気抵抗値変化からガ
ス検知を行っているため、高温で駆動する際、金属電極
層と接触する層間の線熱膨張係数の差による界面での剥
離が生じ、接触不良の原因となる。
【０００３】
【目的】本発明は、金属電極層と感ガス層間の密着性を
高めたガスセンサ、さらには前記密着性と共にガス感度
低下の防止効果をも併せ持つガスセンサの提供を目的と
する。
高めたガスセンサ、さらには前記密着性と共にガス感度
低下の防止効果をも併せ持つガスセンサの提供を目的と
する。
【０００４】
【構成】本発明の第１は、加熱ヒーター、金属電極層お
よび金属酸化物半導体（感ガス層）を少なくとも備えた
ガスセンサにおいて、金属電極層表面に凹凸を設けたこ
とを特徴とするガスセンサに関する。本発明の第２
は、、加熱ヒーター、金属電極層および金属酸化物半導
体層（感ガス層）を少なくとも備えたガスセンサにおい
て、金属電極層と金属酸化物半導体層（感ガス層）の間
に、密着層を設けたことを特徴とするガスセンサに関す
る。本発明の第３は、前記第２のガスセンサにおいて、
密着層膜厚が金属酸化物半導体層膜厚より薄いことを特
徴とするガスセンサに関する。本発明の第４は、前記第
２または３のガスセンサにおいて、密着層が表面に凹凸
を設けたものであることを特徴とするガスセンサに関す
る。本発明の第５は、前記第２，３または４記載のガス
センサにおいて、密着層が層形成後高温アニールをした
ものであり、また感ガス層が前記高温アニール処理後に
形成され、かつ低温アニール処理されたものであること
を特徴とするガスセンサに関する。
よび金属酸化物半導体（感ガス層）を少なくとも備えた
ガスセンサにおいて、金属電極層表面に凹凸を設けたこ
とを特徴とするガスセンサに関する。本発明の第２
は、、加熱ヒーター、金属電極層および金属酸化物半導
体層（感ガス層）を少なくとも備えたガスセンサにおい
て、金属電極層と金属酸化物半導体層（感ガス層）の間
に、密着層を設けたことを特徴とするガスセンサに関す
る。本発明の第３は、前記第２のガスセンサにおいて、
密着層膜厚が金属酸化物半導体層膜厚より薄いことを特
徴とするガスセンサに関する。本発明の第４は、前記第
２または３のガスセンサにおいて、密着層が表面に凹凸
を設けたものであることを特徴とするガスセンサに関す
る。本発明の第５は、前記第２，３または４記載のガス
センサにおいて、密着層が層形成後高温アニールをした
ものであり、また感ガス層が前記高温アニール処理後に
形成され、かつ低温アニール処理されたものであること
を特徴とするガスセンサに関する。
【０００５】前記第１の発明においては、金属電極層表
面に凹凸を形成し接触面積を大きくすることにより、金
属電極層と金属酸化物半導体層の密着強度を高めセンサ
の長期安定性を実現することができる。また、前記金属
電極層の数は１対が好ましいが、ガス種の選択性等を目
的とする場合には、それ以上の複数の電極を設置しても
よい。金属電極層は、慣用の方法で通常５０００〜８０
００Åの厚さでＰｔ，ＰｄあるいはＡｕ等により形成さ
れる。また、該金属電極層表面の凹凸は、プラズマやス
パツタエッチング等のドライエッチングや、王水等のウ
ェットエッチング手段によって形成することができる。
前記のようにして形成された凹凸層の割合は、全金属電
極層の厚さの３／５以下である。次にこの凹凸構造を有
する金属電極層の上に金属酸化物半導体薄膜を形成方法
について述べる。金属酸化物半導体薄膜としては、とく
に制限はないが例えば、スズ、チタン、インジウム、ニ
ッケル、タングステン、カドミウム、鉄、亜鉛等の酸化
物が良い。金属酸化物半導体薄膜全体の膜厚は１０００
〜２００００Å、好ましくは３０００〜８０００Åであ
り、その上層の厚みは２００〜５０００Å、好ましくは
１０００〜２０００Å、中層の厚みは５００〜１０００
０Å、好ましくは１０００〜３０００Å、下層の厚みは
３００〜５０００Å、好ましくは１０００〜３０００Å
である。前記のように金属電極材料としては、Ｐｔ，Ｐ
ｄあるいはＡｕ等、また感ガス材料としては金属酸化物
半導体であるＳｎＯ2等が代表的な材料として挙げられ
るが、これら電極材料と感ガス材料は、下表１に示すよ
うに線熱膨張係数に差があるために、加熱例えば５００
℃での使用時に金属電極層と金属酸化物半導体層の界面
でのストレスがかかり、膜剥がれが発生する。特にセン
サを薄膜でマイクロ状に加工するとこの現象が顕著に現
われる傾向があるが、前記第２の発明においては、凹凸
の付いた金属電極層上に、金属電極層と金属酸化物半導
体層の線熱膨張係数を緩和する低抵抗化した層（密着
層）を形成することにより、オーミック接触で、高温駆
動時の電極層と金属酸化物半導体層の線熱膨張差による
金属電極層の剥離を防ぎ、センサの長期安定性を実現す
ることができる。
面に凹凸を形成し接触面積を大きくすることにより、金
属電極層と金属酸化物半導体層の密着強度を高めセンサ
の長期安定性を実現することができる。また、前記金属
電極層の数は１対が好ましいが、ガス種の選択性等を目
的とする場合には、それ以上の複数の電極を設置しても
よい。金属電極層は、慣用の方法で通常５０００〜８０
００Åの厚さでＰｔ，ＰｄあるいはＡｕ等により形成さ
れる。また、該金属電極層表面の凹凸は、プラズマやス
パツタエッチング等のドライエッチングや、王水等のウ
ェットエッチング手段によって形成することができる。
前記のようにして形成された凹凸層の割合は、全金属電
極層の厚さの３／５以下である。次にこの凹凸構造を有
する金属電極層の上に金属酸化物半導体薄膜を形成方法
について述べる。金属酸化物半導体薄膜としては、とく
に制限はないが例えば、スズ、チタン、インジウム、ニ
ッケル、タングステン、カドミウム、鉄、亜鉛等の酸化
物が良い。金属酸化物半導体薄膜全体の膜厚は１０００
〜２００００Å、好ましくは３０００〜８０００Åであ
り、その上層の厚みは２００〜５０００Å、好ましくは
１０００〜２０００Å、中層の厚みは５００〜１０００
０Å、好ましくは１０００〜３０００Å、下層の厚みは
３００〜５０００Å、好ましくは１０００〜３０００Å
である。前記のように金属電極材料としては、Ｐｔ，Ｐ
ｄあるいはＡｕ等、また感ガス材料としては金属酸化物
半導体であるＳｎＯ2等が代表的な材料として挙げられ
るが、これら電極材料と感ガス材料は、下表１に示すよ
うに線熱膨張係数に差があるために、加熱例えば５００
℃での使用時に金属電極層と金属酸化物半導体層の界面
でのストレスがかかり、膜剥がれが発生する。特にセン
サを薄膜でマイクロ状に加工するとこの現象が顕著に現
われる傾向があるが、前記第２の発明においては、凹凸
の付いた金属電極層上に、金属電極層と金属酸化物半導
体層の線熱膨張係数を緩和する低抵抗化した層（密着
層）を形成することにより、オーミック接触で、高温駆
動時の電極層と金属酸化物半導体層の線熱膨張差による
金属電極層の剥離を防ぎ、センサの長期安定性を実現す
ることができる。
【表１】 前記密着層としては、特に金属電極層側と金属酸化物半
導体層側の組成を少しずつ変化させた傾斜機能材料とし
たものが好ましい。すなわち金属電極層側では金属電極
層構成材料の組成を大きくし、また金属酸化物半導体側
では金属酸化物半導体材料の組成を大きくする。密着層
を前記のような傾斜機能材料とすることにより熱膨張係
数差による膜剥がれを抑止するという利点が生じる。
導体層側の組成を少しずつ変化させた傾斜機能材料とし
たものが好ましい。すなわち金属電極層側では金属電極
層構成材料の組成を大きくし、また金属酸化物半導体側
では金属酸化物半導体材料の組成を大きくする。密着層
を前記のような傾斜機能材料とすることにより熱膨張係
数差による膜剥がれを抑止するという利点が生じる。
【０００６】前記第３の発明においては、密着層の膜厚
を金属酸化物半導体層よりも薄くすることにより、より
低濃度までガス感度を有し、オーミック接触で各層間の
密着性を高め、センサの長期安定性を実現することがで
きる。該、密着層の膜厚は金属酸化物半導体の膜厚の３
／５以下、好ましくは１／２０〜１／１０程度の範囲の
ものが好ましい。前記第４の発明においては、金属電極
層と密着層表面に凹凸を形成することにより、オーミッ
ク接触で高温駆動時の各層間の線熱膨張差による剥離を
防ぎ、センサの長期安定性を実現することができる。前
記密着層表面の凹凸は、前記電極層の凹凸形成手段と同
様の手段を採用することができる。ガスセンサを４００
〜５００℃で駆動させるため、駆動温度以上の温度、例
えば６００℃程度でのアニールを施すことにより、セン
サの安定性を高める一方、金属電極層と密着層を高温で
例えば８００℃程度でアニールすると密着性が高まり、
また２層間の接触抵抗が小さくなる傾向がある。しか
し、感ガス層の金属酸化物半導体層も含めて同時に１０
００℃のような高温でアニールすると金属酸化物半導体
層に密着層内の金属元素が拡散を起こし、ガス感度を低
下させる。従って、前記第５の発明においては、センサ
製造時にアニール工程を２回に分け、金属電極層、密着
層を高温、金属酸化物半導体層を低温でアニールするこ
とにより、金属電極層と密着層の接触をオーミックに
し、密着性を高め、金属酸化物半導体層への拡散を防
ぎ、ガス感度の低下を防ぐ。
を金属酸化物半導体層よりも薄くすることにより、より
低濃度までガス感度を有し、オーミック接触で各層間の
密着性を高め、センサの長期安定性を実現することがで
きる。該、密着層の膜厚は金属酸化物半導体の膜厚の３
／５以下、好ましくは１／２０〜１／１０程度の範囲の
ものが好ましい。前記第４の発明においては、金属電極
層と密着層表面に凹凸を形成することにより、オーミッ
ク接触で高温駆動時の各層間の線熱膨張差による剥離を
防ぎ、センサの長期安定性を実現することができる。前
記密着層表面の凹凸は、前記電極層の凹凸形成手段と同
様の手段を採用することができる。ガスセンサを４００
〜５００℃で駆動させるため、駆動温度以上の温度、例
えば６００℃程度でのアニールを施すことにより、セン
サの安定性を高める一方、金属電極層と密着層を高温で
例えば８００℃程度でアニールすると密着性が高まり、
また２層間の接触抵抗が小さくなる傾向がある。しか
し、感ガス層の金属酸化物半導体層も含めて同時に１０
００℃のような高温でアニールすると金属酸化物半導体
層に密着層内の金属元素が拡散を起こし、ガス感度を低
下させる。従って、前記第５の発明においては、センサ
製造時にアニール工程を２回に分け、金属電極層、密着
層を高温、金属酸化物半導体層を低温でアニールするこ
とにより、金属電極層と密着層の接触をオーミックに
し、密着性を高め、金属酸化物半導体層への拡散を防
ぎ、ガス感度の低下を防ぐ。
【０００７】
実施例１ （請求項１に対応するガスセンサ） 図２に本実施例の薄膜型ガスセンサの断面構成図を示
す。図３は図２の薄膜型ガスセンサの斜視図である。耐
熱性絶縁基板１、その上にヒーター層２を形成し、その
上に絶縁層３を介して金属電極層４，５が積層されてい
る。電極材料にはＰｔを用いる。金属電極層４，５の表
面凹凸の形成方法としてドライエッチングが好適に用い
られる。その例としてはプラズマやスパッタエッチング
が挙げられる。金属電極層４，５の上には感ガス層であ
るＳｎＯ2の金属酸化物半導体層８を蒸着する。また、
９及び１０はヒーター層２への電力供給線、１１及び１
２は感ガス層への信号取り出し線である。前記のように
金属電極層に凹凸を付けることで上層の感ガス膜との接
着面積を大きくすることができ、かつ、層間の密着強度
を高くすることができた。なお、本実施例は金属酸化物
半導体としてＳｎＯ2、金属電極層としてＰｔを使用し
たものであるが、線熱膨張係数が大きく異なる金属電極
層材料と感ガス膜材料の組合わせにも、本実施例のガス
センサの構成は適用することができる。
す。図３は図２の薄膜型ガスセンサの斜視図である。耐
熱性絶縁基板１、その上にヒーター層２を形成し、その
上に絶縁層３を介して金属電極層４，５が積層されてい
る。電極材料にはＰｔを用いる。金属電極層４，５の表
面凹凸の形成方法としてドライエッチングが好適に用い
られる。その例としてはプラズマやスパッタエッチング
が挙げられる。金属電極層４，５の上には感ガス層であ
るＳｎＯ2の金属酸化物半導体層８を蒸着する。また、
９及び１０はヒーター層２への電力供給線、１１及び１
２は感ガス層への信号取り出し線である。前記のように
金属電極層に凹凸を付けることで上層の感ガス膜との接
着面積を大きくすることができ、かつ、層間の密着強度
を高くすることができた。なお、本実施例は金属酸化物
半導体としてＳｎＯ2、金属電極層としてＰｔを使用し
たものであるが、線熱膨張係数が大きく異なる金属電極
層材料と感ガス膜材料の組合わせにも、本実施例のガス
センサの構成は適用することができる。
【０００８】実施例２ （請求項２に対応するガスセン
サ） 図４に本実施例の薄膜型ガスセンサの断面構成図を示
す。耐熱性絶縁基板１、その上にヒーター層２、その上
に絶縁層３を介して金属電極層４，５が積層されてい
る。電極材料にはＰｔが用いられ、該金属電極層４，５
は、プラズマやスパッタエッチングで凹凸が形成されて
いる。次に、ＰｔおよびＳｎの入った蒸着源を２つ用意
し、酸素分圧を１０-3〜１０1Ｐａの範囲で、好ましく
は１０-1Ｐａ下で真空加熱して,蒸着により前記凹凸を
有する金属電極層４，５の上に密着層６，７を形成す
る。ただし、該密着層６，７は、初めはＰｔを多く蒸着
し、徐々にＳｎの割合を増加させて、膜厚方向にＰｔと
Ｓｎの組成比を変えて形成されたものである。最上層に
は金属酸化物半導体層８のＳｎＯ2を蒸着する。また、
９および１０はヒーター層２への電力供給線、１１およ
び１２は感ガス層への信号取り出し線である。
サ） 図４に本実施例の薄膜型ガスセンサの断面構成図を示
す。耐熱性絶縁基板１、その上にヒーター層２、その上
に絶縁層３を介して金属電極層４，５が積層されてい
る。電極材料にはＰｔが用いられ、該金属電極層４，５
は、プラズマやスパッタエッチングで凹凸が形成されて
いる。次に、ＰｔおよびＳｎの入った蒸着源を２つ用意
し、酸素分圧を１０-3〜１０1Ｐａの範囲で、好ましく
は１０-1Ｐａ下で真空加熱して,蒸着により前記凹凸を
有する金属電極層４，５の上に密着層６，７を形成す
る。ただし、該密着層６，７は、初めはＰｔを多く蒸着
し、徐々にＳｎの割合を増加させて、膜厚方向にＰｔと
Ｓｎの組成比を変えて形成されたものである。最上層に
は金属酸化物半導体層８のＳｎＯ2を蒸着する。また、
９および１０はヒーター層２への電力供給線、１１およ
び１２は感ガス層への信号取り出し線である。
【０００９】実施例３ （請求項４に対応するガスセン
サ） 図５に本実施例の薄膜型ガスセンサの断面構成図を示
す。耐熱性絶縁基板１、その上にヒーター層２を形成
し、その上に絶縁層３を介して金属電極層４，５が積層
されている。電極材料にはＰｔを用いる。金属電極層
４，５には、プラズマやスパッタエッチングなどのドラ
イエッチングで凹凸を形成する。実施例２と同様にして
形成したＰｔとＳｎＯ2からなる密着層６，７は金属電
極層と同様にプラズマやスパッタエッチングで凹凸を形
成する。最上層には金属酸化物半導体層８のＳｎＯ2を
蒸着する。９および１０はヒーター層２への電力供給
線、１１及び１２は感ガス層への信号取り出し線であ
る。以上、金属電極層及び密着層の両者に凹凸を形成す
ることにより、金属電極層と密着層、及び密着層と金属
酸化物半導体層との接着面積を大きくすることができ、
層間の密着強度が高まる。
サ） 図５に本実施例の薄膜型ガスセンサの断面構成図を示
す。耐熱性絶縁基板１、その上にヒーター層２を形成
し、その上に絶縁層３を介して金属電極層４，５が積層
されている。電極材料にはＰｔを用いる。金属電極層
４，５には、プラズマやスパッタエッチングなどのドラ
イエッチングで凹凸を形成する。実施例２と同様にして
形成したＰｔとＳｎＯ2からなる密着層６，７は金属電
極層と同様にプラズマやスパッタエッチングで凹凸を形
成する。最上層には金属酸化物半導体層８のＳｎＯ2を
蒸着する。９および１０はヒーター層２への電力供給
線、１１及び１２は感ガス層への信号取り出し線であ
る。以上、金属電極層及び密着層の両者に凹凸を形成す
ることにより、金属電極層と密着層、及び密着層と金属
酸化物半導体層との接着面積を大きくすることができ、
層間の密着強度が高まる。
【００１０】実施例４ 図６は密着層の膜厚ｄをかえたときのガス検知膜のガス
濃度に対するガス感度を示す。この時のガス検知膜には
ＳｎＯ2を５０００Å、電極はＡｕである。ガスはイソ
ブタンガスである。ヒーターを４００〜５００℃に加熱
した時、乾燥空気中のＳｎＯ2の抵抗値Ｒａとある濃度
のガス雰囲気中の抵抗値Ｒｇの比Ｒａ／Ｒｇをガス感度
Ｓと定義した。密着層の膜厚が小さい程低濃度に対して
高感度を示し、膜厚が大きくなるにつれ、ガス感度の示
し始める濃度が高くなってくる。
濃度に対するガス感度を示す。この時のガス検知膜には
ＳｎＯ2を５０００Å、電極はＡｕである。ガスはイソ
ブタンガスである。ヒーターを４００〜５００℃に加熱
した時、乾燥空気中のＳｎＯ2の抵抗値Ｒａとある濃度
のガス雰囲気中の抵抗値Ｒｇの比Ｒａ／Ｒｇをガス感度
Ｓと定義した。密着層の膜厚が小さい程低濃度に対して
高感度を示し、膜厚が大きくなるにつれ、ガス感度の示
し始める濃度が高くなってくる。
【００１１】実施例５（請求項５に対応するガスセン
サ） 実施例２あるいは３と同様にしてガスセンサを作成し
た。但し、Ｐｔ電極上にＰｔとＳｎＯ2からなる密着層
を形成後、酸素雰囲気中で５００℃以上、好ましくは、
８００℃の高温で２時間アニールする。次に感ガス層に
ＳｎＯ2を成膜後、再び酸素雰囲気下でセンサ駆動温度
以上で、なおかつ下地の拡散が起こらない温度である６
００℃で１時間アニールした。
サ） 実施例２あるいは３と同様にしてガスセンサを作成し
た。但し、Ｐｔ電極上にＰｔとＳｎＯ2からなる密着層
を形成後、酸素雰囲気中で５００℃以上、好ましくは、
８００℃の高温で２時間アニールする。次に感ガス層に
ＳｎＯ2を成膜後、再び酸素雰囲気下でセンサ駆動温度
以上で、なおかつ下地の拡散が起こらない温度である６
００℃で１時間アニールした。
【００１２】
１． 請求項１ 金属電極と金属酸化物半導体層の密着強度を高め、セン
サの長期安定性を実現することができる。 ２． 請求項２ オーミック接触で、高温駆動時の電極層と金属酸化物半
導体層の線熱膨張差による電極層の剥離を防ぎ、センサ
の長期安定性を実現する。 ３． 請求項３ 低濃度までガス感度を有し、オーミック接触で各層間の
密着性を高め、センサの長期安定性を実現する。 ４． 請求項４ オーミック接触で、高温駆動時の各層間の線熱膨張差に
よる剥離を防ぎ、センサの長期安定性を実現する。 ５． 請求項５ 金属電極層と密着層の接触をオーミックにし、密着性を
高め、金属酸化物半導体層への拡散を防ぎ、ガス感度の
低下を防ぐ。
サの長期安定性を実現することができる。 ２． 請求項２ オーミック接触で、高温駆動時の電極層と金属酸化物半
導体層の線熱膨張差による電極層の剥離を防ぎ、センサ
の長期安定性を実現する。 ３． 請求項３ 低濃度までガス感度を有し、オーミック接触で各層間の
密着性を高め、センサの長期安定性を実現する。 ４． 請求項４ オーミック接触で、高温駆動時の各層間の線熱膨張差に
よる剥離を防ぎ、センサの長期安定性を実現する。 ５． 請求項５ 金属電極層と密着層の接触をオーミックにし、密着性を
高め、金属酸化物半導体層への拡散を防ぎ、ガス感度の
低下を防ぐ。
【図１】従来の薄膜型ガスセンサの断面構成図である。
【図２】実施例１の薄膜型ガスセンサの断面構成図であ
る。
る。
【図３】実施例１の薄膜型ガスセンサの斜視図である。
【図４】実施例２の薄膜型ガスセンサの断面構成図であ
る。
る。
【図５】実施例３の薄膜型ガスセンサの断面構成図であ
る。
る。
【図６】密着層の膜厚を変えた場合のガス検知膜のガス
濃度に対するガス感度を示す図である。
濃度に対するガス感度を示す図である。
１ 耐熱性絶縁基板 ２ ヒーター層 ３ 絶縁層 ４ 金属電極層 ５ 金属電極層 ６ 密着層 ７ 密着層 ８ 金属酸化物半導体層 ９ ヒーター層２への電力供給線 １０ ヒーター層２への電力供給線 １１ 感ガス層への信号取り出し線 １２ 感ガス層への信号取り出し線
Claims (5)
- 【請求項１】 加熱ヒーター、金属電極層および金属酸
化物半導体層（感ガス層）を少なくとも備えたガスセン
サにおいて、金属電極層表面に凹凸を設けたことを特徴
とするガスセンサ。 - 【請求項２】 請求項１記載のガスセンサにおいて、金
属電極層と金属酸化物半導体層（感ガス層）の間に、前
記金属電極層と金属酸化物半導体層の線熱膨張係数を緩
和する低抵抗化した層（以下、密着層という）を設けた
ことを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項３】 請求項２記載のガスセンサにおいて、密
着層膜厚が金属酸化物半導体層膜厚より薄いことを特徴
とするガスセンサ。 - 【請求項４】 請求項２または３記載のガスセンサにお
いて、密着層が表面に凹凸を設けたものであることを特
徴とするガスセンサ。 - 【請求項５】 請求項２，３または４記載のガスセンサ
において、密着層が層形成後高温アニールされたもので
あり、また感ガス層が前記高温アニール処理後に形成さ
れ、かつ低温アニール処理されたものであることを特徴
とするガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20170995A JPH0933470A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20170995A JPH0933470A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933470A true JPH0933470A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16445635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20170995A Pending JPH0933470A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0933470A (ja) |
Cited By (7)
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-
1995
- 1995-07-14 JP JP20170995A patent/JPH0933470A/ja active Pending
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