JP2001281213A - Gas sensor - Google Patents

Gas sensor

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JP2001281213A
JP2001281213A JP2000099652A JP2000099652A JP2001281213A JP 2001281213 A JP2001281213 A JP 2001281213A JP 2000099652 A JP2000099652 A JP 2000099652A JP 2000099652 A JP2000099652 A JP 2000099652A JP 2001281213 A JP2001281213 A JP 2001281213A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an NO2 gas sensor, NO gas sensor, and CO2 gas sensor which are compact, capable of obtaining sufficient sensitivity and responsivity, high in selectivity, and superior in stability. SOLUTION: The gas sensors are each formed by forming FET using a semiconductor substrate, a gate-control-type p-n junction diode, or the gate area of a Schottky diode or a conductive oxyacid salt and collector or a solid electrolyte, conductive oxyacid salt, and collector on a rectification barrier electrode. The gas sensors each contain platinum particles in the surfaces of metal nitrite and metal nitrate. The gas sensors are each used for measuring the concentration of NO2 gas, concentration of NO gas, and concentration of CO2 gas.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、環境計測設備、空
気換気設備、あるいは空気清浄設備などに組み込まれ
て、雰囲気中の酸化窒素ガス濃度あるは炭酸ガス濃度等
を測定するための半導体を用いたガスセンサ素子に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device for measuring a concentration of nitrogen oxide gas or a concentration of carbon dioxide gas in an atmosphere, which is incorporated in an environmental measuring equipment, an air ventilation equipment, an air cleaning equipment or the like. Gas sensor element.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、大気環境あるいは住環境などの環
境問題に対する関心が高まっており、大気中に放出され
る二酸化窒素あるいは一酸化窒素酸ガスや二酸化炭素ガ
スの濃度を計測するためのセンサが注目されている。こ
れらのセンサとしては、化学発光式、赤外線吸収式、紫
外線吸収式等の方式を使用しているものが知られてい
る。しかし、これらのセンサは、装置が大きいこと、高
価であることなどから、普及するに至っていない。ま
た、定電位電解式や金属酸化物の電気抵抗変化を用いた
半導体式も提案されているが、二酸化窒素、一酸化窒素
酸ガスあるいは二酸化炭素ガスのみの濃度を測定するこ
とが困難である。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing interest in environmental problems such as the air environment and living environment, and sensors for measuring the concentration of nitrogen dioxide, nitric oxide gas or carbon dioxide gas released into the atmosphere have been developed. Attention has been paid. As these sensors, those using a system such as a chemiluminescence system, an infrared absorption system, and an ultraviolet absorption system are known. However, these sensors have not come into widespread use because of their large size and high cost. Although a constant potential electrolytic method and a semiconductor method using a change in electric resistance of a metal oxide have been proposed, it is difficult to measure the concentration of only nitrogen dioxide, nitric oxide gas or carbon dioxide gas.

【0003】また、小型で安価なセンサとして、固体電解質
を用いたセンサがいくつか提案されている。しかし、固
体電解質を用いたガスセンサは、起電力あるいは電流を
検知信号とするために検知電極と対極あるいは参照電極
を必要とし、しばしば対極あるいは参照電極が大気雰囲
気中の水蒸気や検知目的としないガスにより化学的に変
化することが知られている。また、そのような影響を除
くために対極あるいは参照電極側を一定の基準ガスに接
触させることも試みられているが、センサ素子の小型化
に課題がある。
[0003] Some sensors using a solid electrolyte have been proposed as small and inexpensive sensors. However, a gas sensor using a solid electrolyte requires a detection electrode and a counter electrode or a reference electrode in order to use an electromotive force or a current as a detection signal, and the counter electrode or the reference electrode often uses water vapor in the air atmosphere or a gas not intended for detection. It is known to change chemically. Attempts have also been made to contact the counter electrode or reference electrode side with a certain reference gas in order to eliminate such effects, but there is a problem in miniaturizing the sensor element.

【0004】これに対して、対極あるいは参照電極を用いな
いセンサとして、電界効果型トランジスタ(FET)やシ
ョットキーダイオードのゲート領域にガス検知材料とし
て貴金属や金属酸化物を接合したセンサ素子が提案され
ている。具体的には、例えば、Lundstromら(Appl. Phy
s. Lett., 26 (1975)p55, Surface Science, 64(1977)p
498)やDobosら(Anal. Chem. Sym., 17 (1983)p464)
はゲート電極として貴金属であるパラジウムを用いて、
水素ガスや一酸化炭素ガスを検知するFETセンサをそれ
ぞれ提案している。また、Fukudaらは、ゲート電極とし
て金属酸化物である酸化スズを用いて、一酸化炭素ガス
を検知するFETセンサを提案している(Digest of Techni
cal Paper of Transducers ’99, vol.1 (1999)p656)。
さらに、Nakagomiら(Digest of Technical Paper of Tr
ansducers ’99, vol.1 (1999)p942)とSpetzら(Digest
of Technical Paper of Transducers ’99,vol.1 (199
9)p946)は、選択的ガス検知を行うために比較的高い温
度で動作する炭化珪素半導体基板を用いて、ゲート電極
に貴金属である白金を接合し、一酸化炭素を検知するシ
ョットキーダイオードのガスセンサを提案している。
On the other hand, as a sensor that does not use a counter electrode or a reference electrode, a sensor element in which a noble metal or metal oxide is bonded as a gas detection material to a gate region of a field effect transistor (FET) or a Schottky diode has been proposed. ing. Specifically, for example, Lundstrom et al. (Appl. Phy
s. Lett., 26 (1975) p55, Surface Science, 64 (1977) p
498) and Dobos et al. (Anal. Chem. Sym., 17 (1983) p464)
Uses palladium which is a noble metal as a gate electrode,
We have proposed FET sensors that detect hydrogen gas and carbon monoxide gas. Fukuda et al. Have proposed an FET sensor that detects carbon monoxide gas using tin oxide, which is a metal oxide, as a gate electrode (Digest of Techni).
cal Paper of Transducers '99, vol.1 (1999) p656).
Furthermore, Nakagomi et al. (Digest of Technical Paper of Tr
ansducers '99, vol.1 (1999) p942) and Spetz et al. (Digest
of Technical Paper of Transducers '99, vol.1 (199
9) p946) uses a silicon carbide semiconductor substrate that operates at a relatively high temperature to perform selective gas detection, and joins platinum, which is a noble metal, to the gate electrode, and detects a Schottky diode that detects carbon monoxide. A gas sensor is proposed.

【0005】しかし、検知極に貴金属あるいは金属酸化物を
用いたFETあるいはショットキーダイオードのガスセン
サでは、貴金属あるいは金属酸化物表面においてガスの
吸着と反応が起こり、吸着しやすいガスであれば知対象
以外のガスも検知するという特徴を有している。つま
り、貴金属や金属酸化物をゲート電極に用いるために検
知対象ガスに制限がある。したがって、これまでFETあ
るいはショットキーダイオードを用いて、二酸化窒素ガ
ス、一酸化窒素ガスおよび二酸化炭素ガスを選択的に検
知するガスセンサは報告されていない。
[0005] However, in a gas sensor of an FET or a Schottky diode using a noble metal or metal oxide for the detection electrode, gas adsorption and reaction occur on the surface of the noble metal or metal oxide, and if the gas is easily adsorbed, it is not known. It has the characteristic of also detecting gas. That is, since a noble metal or metal oxide is used for the gate electrode, there is a limit on the detection target gas. Therefore, there has not been reported a gas sensor that selectively detects nitrogen dioxide gas, nitric oxide gas, and carbon dioxide gas using an FET or a Schottky diode.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、小型
で、十分な感度と応答性が得られ、選択性が高く、安定
性に優れたNOやCO等の酸素含有ガスのセンサを
提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention, small and sufficient sensitivity and responsiveness is obtained a high selectivity, the oxygen-containing gas 2 such as excellent NO X and CO to the stability sensor It is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる特
性を有するFET、ゲート制御型pn接合ダイオード、あ
るいはショットキーダイオードを用いたNOやCO
等のガスセンサを開発すべく研究を重ねた結果、下記の
本発明を提案するに至った。
The present inventors have SUMMARY OF THE INVENTION may, FET having such characteristics, the gate control type pn junction diode NO X and CO 2 which or with Schottky diodes,
As a result of repeated studies to develop such a gas sensor, the following present invention has been proposed.

【0008】(1)半導体基板にソース領域、ドレイン領
域、ゲート領域を形成した電界効果型トランジスタのゲ
ート領域にイオン導電性酸素酸塩と集電体を形成したこ
とを特徴とするガスセンサ。 (2)前記ゲート領域にさらに固体電解質を形成したガ
スセンサ。 (3)半導体基板にp型領域、n型領域、ゲート領域を
形成したゲート制御型pn接合ダイオードのゲート領域
にイオン導電性酸素酸塩と集電体を形成したガスセン
サ。 (4)前記ゲート領域にさらに固体電解質を形成したガ
スセンサ。 (5)半導体基板に整流障壁電極を形成したショットキ
ーダイオードの整流障壁電極上にイオン導電性酸素酸塩
と集電体を形成したガスセンサ。 (6)前記整流障壁電極上にさらに固体電解質を形成し
たガスセンサ。 (7)前記酸素酸塩が金属亜硝酸塩および/また金属硝
酸塩を含有するガスセンサ。 (8)前記金属亜硝酸塩が、亜硝酸リチウム、亜硝酸ナ
トリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸ルビジウム、亜硝酸
セシウム、亜硝酸バリウムおよび亜硝酸ストロンチウム
のいずれか一種以上を含有するガスセンサ。 (9)前記金属硝酸塩が、硝酸リチウム、硝酸ナトリウ
ム、硝酸カリウム、硝酸ルビジウム、硝酸マグネシウ
ム、硝酸カルシウム、硝酸ストロンチウム、硝酸バリウ
ム、硝酸スカンジウム、硝酸セリウム、硝酸ジルコニウ
ム、硝酸鉄、硝酸銅、硝酸コバルト、硝酸スズ、硝酸イ
ンジウム、硝酸ニッケル、硝酸鉛、硝酸ビスマスおよび
希土類硝酸塩のいずれか一種以上を含有するガスセン
サ。 (10)前記酸素酸塩が金属炭酸塩および/また金属炭
酸水素塩を含有するガスセンサ。 (11)前記金属炭酸塩が、炭酸リチウム、炭酸ナトリ
ウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、
炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウ
ム、炭酸バリウム、炭酸鉄、炭酸銅、炭酸鉛、炭酸ニッ
ケル、炭酸マンガン、炭酸カドミウム、炭酸銀、炭酸コ
バルトおよび希土類炭酸塩のいずれか一種以上を含有す
るガスセンサ。 (12)前記金属炭酸水素塩が、炭酸水素ナトリウム、
炭酸水素カリウム、炭酸水素ルビジウムおよび炭酸水素
セシウムのいずれか一種以上を含有するガスセンサ。 (13)前記固体電解質が、ナトリウムイオン導電体、
リチウムイオン導電体、カリウムイオン導電体、プロト
ン導電体、酸化物イオン導電体およびフッ素イオン導電
体のいずれか一種以上からなるガスセンサ。 (14)前記金属亜硝酸塩および金属硝酸塩の表面が、
白金粒子を含有するガスセンサ。 ここで半導体基板にはシリコンや炭化珪素などを用い、
シリコンは標準的な材料で取り扱いやすく、炭化珪素は
高温で動作できるので、高温作動型のイオン導電性酸素
酸塩でも用いることができる。
(1) A gas sensor wherein an ion-conductive oxyacid salt and a current collector are formed in a gate region of a field effect transistor having a source region, a drain region, and a gate region formed in a semiconductor substrate. (2) A gas sensor in which a solid electrolyte is further formed in the gate region. (3) A gas sensor in which an ion-conductive oxyacid salt and a current collector are formed in a gate region of a gate control type pn junction diode in which a p-type region, an n-type region, and a gate region are formed in a semiconductor substrate. (4) A gas sensor in which a solid electrolyte is further formed in the gate region. (5) A gas sensor in which an ion-conductive oxyacid salt and a current collector are formed on a rectifying barrier electrode of a Schottky diode having a rectifying barrier electrode formed on a semiconductor substrate. (6) A gas sensor in which a solid electrolyte is further formed on the rectifying barrier electrode. (7) The gas sensor wherein the oxyacid salt contains a metal nitrite and / or a metal nitrate. (8) A gas sensor wherein the metal nitrite contains at least one of lithium nitrite, sodium nitrite, potassium nitrite, rubidium nitrite, cesium nitrite, barium nitrite, and strontium nitrite. (9) The metal nitrate is lithium nitrate, sodium nitrate, potassium nitrate, rubidium nitrate, magnesium nitrate, calcium nitrate, strontium nitrate, barium nitrate, scandium nitrate, cerium nitrate, zirconium nitrate, iron nitrate, copper nitrate, cobalt nitrate, nitric acid A gas sensor containing at least one of tin, indium nitrate, nickel nitrate, lead nitrate, bismuth nitrate and rare earth nitrate. (10) The gas sensor wherein the oxyacid salt contains a metal carbonate and / or a metal bicarbonate. (11) The metal carbonate is lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, rubidium carbonate, cesium carbonate,
A gas sensor containing at least one of magnesium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate, iron carbonate, copper carbonate, lead carbonate, nickel carbonate, manganese carbonate, cadmium carbonate, silver carbonate, cobalt carbonate, and rare earth carbonate. (12) The metal bicarbonate is sodium bicarbonate,
A gas sensor containing at least one of potassium hydrogen carbonate, rubidium hydrogen carbonate, and cesium hydrogen carbonate. (13) the solid electrolyte is a sodium ion conductor;
A gas sensor comprising at least one of a lithium ion conductor, a potassium ion conductor, a proton conductor, an oxide ion conductor, and a fluorine ion conductor. (14) The surface of the metal nitrite and the metal nitrate is
Gas sensor containing platinum particles. Here, silicon or silicon carbide is used for the semiconductor substrate,
Since silicon is a standard material and easy to handle, and silicon carbide can operate at high temperatures, it can also be used in high-temperature-acting ion-conductive oxyacid salts.

【0009】[0009]

【作用】本発明をNOガスセンサとして用いた場合を
説明する。このNOセンサは、半導体基板を用いたFE
T、ゲート制御型pn接合ダイオード、あるいはショッ
トキーダイオードのゲート領域あるいは整流障壁電極に
妨害ガスに対する選択性を良好なものとする導電性金属
亜硝酸塩および/また金属硝酸塩と集電体を形成するこ
と、または半導体基板を用いたFET、ゲート制御型pn
接合ダイオード、あるいはショットキーダイオードのゲ
ート領域あるいは整流障壁電極に低濃度ガスに対する高
感度化を良好なものとする固体電解質と導電性金属亜硝
酸塩および/また金属硝酸塩と集電体を形成することか
らなる。本発明の二酸化窒素ガスセンサは、二酸化窒素
ガスに対して高い選択性と感度を示すが、さらに金属亜
硝酸塩および金属硝酸塩の表面が白金粒子を含有するこ
とにより、一酸化窒素を二酸化窒素へ酸化させることが
でき、二酸化窒素ガスと一酸化窒素ガスの全量に対して
良好な感度が得られる。
[Action] The present invention describes a case of using as a NO X gas sensor. The NO X sensor, FE using a semiconductor substrate
T, forming a current collector with a conductive metal nitrite and / or metal nitrate for improving selectivity to interfering gas in a gate region or a rectifying barrier electrode of a gate controlled pn junction diode or a Schottky diode. , Or FET using a semiconductor substrate, gate controlled pn
The formation of a current collector with a solid electrolyte and a conductive metal nitrite and / or metal nitrate to improve the sensitivity to low-concentration gases in the gate region or rectifying barrier electrode of a junction diode or Schottky diode Become. The nitrogen dioxide gas sensor of the present invention shows high selectivity and sensitivity to nitrogen dioxide gas, but further oxidizes nitrogen monoxide to nitrogen dioxide by the surface of metal nitrite and metal nitrate containing platinum particles. And good sensitivity can be obtained with respect to the total amount of nitrogen dioxide gas and nitric oxide gas.

【0010】本発明をCOガスセンサとして用いた場合を
説明する。このCOセンサは、半導体基板を用いたFE
T、ゲート制御型pn接合ダイオード、あるいはショッ
トキーダイオードのゲート領域あるいは整流障壁電極に
妨害ガスに対する選択性を良好なものとする導電性金属
炭酸塩および/また金属炭酸水素塩と集電体を形成する
こと、または半導体基板を用いたFET、ゲート制御型p
n接合ダイオード、あるいはショットキーダイオードの
ゲート領域あるいは整流障壁電極に低濃度ガスに対する
高感度化を良好なものとする固体電解質と導電性金属炭
酸塩および/また金属炭酸水素塩と集電体を形成するこ
とからなる。
A case where the present invention is used as a CO 2 gas sensor will be described. This CO 2 sensor is an FE using a semiconductor substrate.
T, forming a current collector with a conductive metal carbonate and / or a metal bicarbonate which enhances selectivity to an interfering gas in a gate region or a rectifying barrier electrode of a gate control type pn junction diode or a Schottky diode. Or FET using a semiconductor substrate, gate control type p
Forming a current collector with a solid electrolyte and a conductive metal carbonate and / or a metal bicarbonate to improve the sensitivity to low concentration gas in the gate region or the rectifying barrier electrode of the n-junction diode or Schottky diode It consists of doing.

【0011】ゲート領域あるいは整流障壁電極に形成するイ
オン導電性酸素酸塩の作用について説明すると、イオン
導電性酸素酸塩は検知対象とするガスの分圧の変化に応
じて酸素酸塩の電気化学的な解離平衡を生じ、それによ
って生じる起電力変化がFET、ゲート制御型pn接合ダ
イオード、あるいはショットキーダイオードの出力特性
に反映され、これにより検知対象のガス濃度を測定する
ものである。つまり、金属亜硝酸塩および金属硝酸塩で
は二酸化窒素との解離平衡が、炭酸塩および金属炭酸水
素塩では二酸化炭素との解離平衡が起こり、これにより
選択性が向上する。
The operation of the ion-conductive oxyacid salt formed on the gate region or the rectifying barrier electrode will be described. A dissociation equilibrium occurs, and the resulting electromotive force change is reflected in the output characteristics of the FET, the gate control type pn junction diode, or the Schottky diode, and thereby the gas concentration of the detection target is measured. That is, metal nitrite and metal nitrate have a dissociation equilibrium with nitrogen dioxide, and carbonate and metal bicarbonate have a dissociation equilibrium with carbon dioxide, thereby improving selectivity.

【0012】以上の説明では、COの検出やNOの検出
のみを示したがこれに限るものではない。すなわち本発
明では、周囲の雰囲気中とイオン導電性酸素酸塩との間
でのNOやCO2などのガスの化学平衡を利用し、こ
の影響を半導体基板のゲート領域や整流障壁などに伝達
してガスを検出する。従って例えば、硫酸リチウム、硫
酸ナトリウム、硫酸カルシウム等の硫酸塩をイオン導電
性酸素酸塩として、SOを検出するなどのことも考え
られる。
In the above description, only the detection of CO 2 and the detection of NO X have been described, but the present invention is not limited to this. That is, in the present invention, the chemical equilibrium of a gas such as NO X or CO 2 between the surrounding atmosphere and the ion-conductive oxyacid salt is used, and this effect is transmitted to a gate region, a rectifying barrier, and the like of the semiconductor substrate. To detect gas. Therefore, for example, it is conceivable to detect SO X using sulfates such as lithium sulfate, sodium sulfate, and calcium sulfate as ion-conductive oxyacid salts.

【0013】次に、ゲート領域あるいは整流障壁電極に形成
する固体電解質は、ナトリウムイオン導電体、リチウム
イオン導電体、プロトン導電体、酸化物イオン導電体お
よびフッ素イオン導電体のいずれか一種以上であるであ
ることが好ましく、この固体電解質はゲート領域あるい
は整流障壁電極とイオン導電性酸素酸塩の間に設けられ
る。これにより、より低い濃度のガスを検知することが
可能になる。これは、固体電解質をゲート領域あるいは
整流障壁電極とイオン導電性酸素酸塩の間に挿入するこ
とにより、酸素酸塩と固体電解質との間にイオンブリッ
ジが形成され、大きな電気化学ポテンシャルが生じるた
めと考えられる。ただしイオン導電性酸素酸塩無しで、
固体電解質と集電体を設けても、ガス感度は得られなか
った。
Next, the solid electrolyte formed on the gate region or the rectifying barrier electrode is at least one of a sodium ion conductor, a lithium ion conductor, a proton conductor, an oxide ion conductor and a fluorine ion conductor. Preferably, the solid electrolyte is provided between the gate region or the rectifying barrier electrode and the ion-conductive oxyacid salt. This makes it possible to detect a lower concentration of gas. This is because a solid electrolyte is inserted between the gate region or rectifying barrier electrode and the ionic conductive oxyacid salt to form an ionic bridge between the oxyacid salt and the solid electrolyte, resulting in a large electrochemical potential. it is conceivable that. However, without ionic conductive oxyacid salt,
Even if a solid electrolyte and a current collector were provided, gas sensitivity could not be obtained.

【0014】ゲート領域あるいは整流障壁電極に形成する集
電体は、酸素酸塩の電圧を制御するものであり、電圧を
印加することにより、安定性が向上する。
The current collector formed in the gate region or the rectifying barrier electrode controls the voltage of the oxyacid salt, and the stability is improved by applying the voltage.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明のガスセンサは、対極あるいは参
照電極を必要としないため、大気雰囲気中の水蒸気や検
知目的としないガスにより化学的に影響を受けにくい。
さらに、金属酸素酸塩の二酸化窒素、一酸化窒素あるい
は二酸化炭素等への解離平衡に基づく起電力が、FET、
ゲート制御型pn接合ダイオード、あるいはショットキ
ーダイオードの出力特性として得られ、選択性が向上す
る。したがって、本発明は、どのような環境下において
も、二酸化窒素ガス、一酸化窒素ガスあるいは二酸化炭
素ガス等を長期にわたって信頼性よく、しかも迅速に測
定することが可能である点において技術的意義は大き
い。
Since the gas sensor of the present invention does not require a counter electrode or a reference electrode, it is less likely to be chemically affected by water vapor in the atmosphere or a gas not intended for detection.
In addition, the electromotive force based on the dissociation equilibrium of metal oxyacid salts to nitrogen dioxide, nitric oxide or carbon dioxide, etc.
It is obtained as output characteristics of a gate control type pn junction diode or a Schottky diode, and the selectivity is improved. Therefore, the technical significance of the present invention is that in any environment, nitrogen dioxide gas, nitric oxide gas, carbon dioxide gas, or the like can be measured reliably over a long period of time and quickly. large.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】実施例のガスセンサは、半導体基
板を用いたFET、ゲート制御型pn接合ダイオード、あ
るいはショットキーダイオードのゲート領域あるいは整
流障壁電極に妨害ガスに対する選択性を良好なものとす
るイオン導電性酸素酸塩と集電体を形成すること、また
は半導体基板を用いたFET、ゲート制御型pn接合ダイ
オード、あるいはショットキーダイオードのゲート領域
あるいは整流障壁電極に低濃度ガスに対する高感度化を
良好なものとする固体電解質とイオン導電性酸素酸塩と
集電体を形成することからなる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The gas sensor according to the embodiment has good selectivity to an interfering gas in a gate region or a rectifying barrier electrode of an FET using a semiconductor substrate, a gate control type pn junction diode, or a Schottky diode. Forming a current collector with ionic conductive oxyacid salt, or increasing the sensitivity to low-concentration gas in the gate region or rectifying barrier electrode of a FET using a semiconductor substrate, a gate-controlled pn junction diode, or a Schottky diode. And forming a current collector with the solid electrolyte, the ionic conductive oxyacid salt, and the solid electrolyte.

【0017】<シリコン半導体基板を用いたFET>実施例の
ガスセンサでは、シリコン半導体基板を用いたFETを使
用する。FETの製造法としては公知の方法を適用でき
る。つまり、p型シリコン半導体表面に酸化膜を熱酸化
法に基づき形成した後、リソグラフィ技術およびドライ
エッチング技術に基づき、素子分離領域形成用のマスク
層を形成する。次に、イオン注入法によってp型シリコ
ン基板にn型領域を形成し、素子分離領域とする。この
際、マスク層はストッパ層として機能する。そして、ウ
エットエッチングによってマスク層を除去し、再度酸化
膜を熱酸化法に基づき形成する。これをリソグラフィ技
術およびドライエッチング技術に基づき、p型領域形成
用のマスク層を形成する。その後、イオン注入を行うこ
とによって低濃度不純物領域のp型領域を形成し、ウエ
ットエッチングによってマスク層を除去する。次に、ソ
ース/ドレイン領域を形成するために、酸化膜を熱酸化
法に基づき形成する。そして、これをリソグラフィ技術
およびドライエッチング技術に基づき、n型ソース/ド
レイン領域用のマスク層を形成し、イオン注入によって
高濃度不純物領域のn型領域を形成した後、化学蒸気堆
積(CVD)法により二酸化珪素層を堆積させ、リソグラ
フィ技術およびドライエッチング技術に基づき、ソース
/ドレイン電極用のコンタクトホールを形成し、蒸着に
よりオーミック電極を形成する。さらに、素子自体の耐
環境性を得るために、素子全面に窒化シリコンをCVD法
により堆積させる。また、ゲート領域の絶縁性をさらに
高めるために酸化タンタルをCVD法により堆積させても
よい。ゲート領域上部に酸素酸塩あるいは固体電解質と
酸素酸塩を積層し、その上部あるいは一部に集電体を接
合する。なお、ソース領域、ドレイン領域、ゲート領
域、集電体等の寸法は、測定する最適電流によって任意
に決定することができる。
<FET Using Silicon Semiconductor Substrate> In the gas sensor of the embodiment, an FET using a silicon semiconductor substrate is used. A known method can be applied as a method for manufacturing the FET. That is, after an oxide film is formed on the surface of the p-type silicon semiconductor based on the thermal oxidation method, a mask layer for forming an element isolation region is formed based on a lithography technique and a dry etching technique. Next, an n-type region is formed in the p-type silicon substrate by an ion implantation method, and is used as an element isolation region. At this time, the mask layer functions as a stopper layer. Then, the mask layer is removed by wet etching, and an oxide film is formed again based on a thermal oxidation method. Based on this, a mask layer for forming a p-type region is formed based on a lithography technique and a dry etching technique. Thereafter, a p-type region of a low concentration impurity region is formed by ion implantation, and the mask layer is removed by wet etching. Next, an oxide film is formed based on a thermal oxidation method to form source / drain regions. Then, based on the lithography technology and the dry etching technology, a mask layer for an n-type source / drain region is formed, and an n-type region of a high-concentration impurity region is formed by ion implantation, followed by a chemical vapor deposition (CVD) method. To form a contact hole for source / drain electrodes based on a lithography technique and a dry etching technique, and form an ohmic electrode by vapor deposition. Further, in order to obtain environmental resistance of the device itself, silicon nitride is deposited on the entire surface of the device by a CVD method. Further, tantalum oxide may be deposited by a CVD method in order to further increase the insulating property of the gate region. An oxyacid salt or a solid electrolyte and an oxyacid salt are stacked on the gate region, and a current collector is bonded to the upper portion or a part thereof. Note that the dimensions of the source region, the drain region, the gate region, the current collector, and the like can be arbitrarily determined depending on the optimum current to be measured.

【0018】<シリコン半導体基板を用いたゲート制御型p
n接合ダイオード>実施例のガスセンサでは、シリコン
半導体基板を用いたゲート制御型pn接合ダイオードを
使用する。ゲート制御型pn接合ダイオードの製造法と
しては公知の方法を適用できる。つまり、p型シリコン
半導体表面に酸化膜を熱酸化法に基づき形成した後、リ
ソグラフィ技術およびドライエッチング技術に基づき、
素子分離領域形成用のマスク層を形成する。次に、イオ
ン注入法によってp型シリコン基板にn型領域を形成
し、素子分離領域とする。この際、マスク層はストッパ
層として機能する。そして、ウエットエッチングによっ
てマスク層を除去し、再度酸化膜を熱酸化法に基づき形
成する。これをリソグラフィ技術およびドライエッチン
グ技術に基づき、p型領域形成用のマスク層を形成す
る。その後、イオン注入を行うことによって低濃度不純
物領域のp型領域を形成し、ウエットエッチングによっ
てマスク層を除去する。次に、n型領域を形成するため
に、酸化膜を熱酸化法に基づき形成する。そして、これ
をリソグラフィ技術およびドライエッチング技術に基づ
き、n型領域用のマスク層を形成し、イオン注入によっ
て高濃度不純物領域のn型領域を形成した後、ウエット
エッチングによってマスク層を除去する。その後、pお
よびn型領域にオーミック電極を形成するために、CVD
法により二酸化珪素層を堆積させ、リソグラフィ技術お
よびドライエッチング技術に基づき、電極用のコンタク
トホールを形成し、蒸着によりオーミック電極を形成す
る。さらに、素子自体の耐環境性を得るために、素子全
面に窒化シリコンをCVD法により堆積させる。また、ゲ
ート領域の絶縁性をさらに高めるために酸化タンタルを
CVD法により堆積させてもよい。pn接合領域上部に酸
素酸塩あるいは固体電解質と酸素酸塩を積層し、その上
部あるいは一部に集電体を接合する。なお、p型領域、
n型領域、集電体等の寸法は、測定する最適電流によっ
て任意に決定することができる。
<Gate control type p using silicon semiconductor substrate
n-junction diode> In the gas sensor of the embodiment, a gate control type pn-junction diode using a silicon semiconductor substrate is used. A known method can be applied as a method of manufacturing the gate control type pn junction diode. That is, after forming an oxide film on the surface of the p-type silicon semiconductor based on the thermal oxidation method, based on the lithography technology and the dry etching technology,
A mask layer for forming an element isolation region is formed. Next, an n-type region is formed in the p-type silicon substrate by an ion implantation method, and is used as an element isolation region. At this time, the mask layer functions as a stopper layer. Then, the mask layer is removed by wet etching, and an oxide film is formed again based on a thermal oxidation method. Based on this, a mask layer for forming a p-type region is formed based on a lithography technique and a dry etching technique. Thereafter, a p-type region of a low concentration impurity region is formed by ion implantation, and the mask layer is removed by wet etching. Next, an oxide film is formed based on a thermal oxidation method in order to form an n-type region. Then, based on the lithography technique and the dry etching technique, a mask layer for an n-type region is formed, an n-type region of a high concentration impurity region is formed by ion implantation, and the mask layer is removed by wet etching. Then, to form ohmic electrodes in p and n type regions, CVD
A silicon dioxide layer is deposited by a method, a contact hole for an electrode is formed based on a lithography technique and a dry etching technique, and an ohmic electrode is formed by vapor deposition. Further, in order to obtain environmental resistance of the device itself, silicon nitride is deposited on the entire surface of the device by a CVD method. In addition, tantalum oxide is used to further improve the insulation of the gate region.
It may be deposited by a CVD method. An oxyacid salt or a solid electrolyte and an oxyacid salt are laminated on the upper part of the pn junction region, and a current collector is joined to the upper part or a part thereof. The p-type region,
The dimensions of the n-type region, the current collector, and the like can be arbitrarily determined according to the optimum current to be measured.

【0019】<シリコン半導体基板を用いたショットキーダ
イオード>実施例のガスセンサでは、シリコン半導体基
板を用いたショットキーダイオードを使用する。ショッ
トキーダイオードの製造法としては公知の方法を適用で
きる。つまり、n型シリコン半導体をフッ酸により洗浄
し、酸化膜を除去した後、仕事関数が大きいPt、Auなど
の金属を蒸着により整流障壁電極(ショットキー電極)
として形成する。また、このショットキー電極と反対面
の裏面にはそれぞれオーミック電極(裏面電極)を形成
する。さらに、ショットキー電極上に酸素酸塩あるいは
固体電解質と酸素酸塩を積層し、その上部あるいは一部
に集電体を接合する。なお、ショットキー電極等の寸法
は、測定する最適電流によって任意に決定することがで
きる。
<Schottky Diode Using Silicon Semiconductor Substrate> In the gas sensor of the embodiment, a Schottky diode using a silicon semiconductor substrate is used. A well-known method can be applied as a method of manufacturing the Schottky diode. That is, after cleaning the n-type silicon semiconductor with hydrofluoric acid and removing the oxide film, a rectifying barrier electrode (Schottky electrode) is deposited by depositing a metal such as Pt or Au having a large work function.
Form as An ohmic electrode (back surface electrode) is formed on the back surface opposite to the Schottky electrode. Further, an oxyacid salt or a solid electrolyte and an oxyacid salt are laminated on the Schottky electrode, and a current collector is bonded to an upper part or a part thereof. The dimensions of the Schottky electrode and the like can be arbitrarily determined according to the optimum current to be measured.

【0020】<炭化珪素半導体基板を用いたショットキーダ
イオード>実施例のガスセンサでは、炭化珪素半導体基
板を用いたショットキーダイオードを使用する。ショッ
トキーダイオードの製造法としては公知の方法を適用で
きる。つまり、n型炭化珪素半導体基板をフッ酸により
洗浄し、酸化膜を除去した後、仕事関数が大きい白金、
金などの金属を蒸着によりショットキー電極として形成
する。また、このショットキー電極と反対面の裏面には
それぞれオーミック電極(裏面電極)を形成する。さら
に、ショットキー電極上に酸素酸塩あるいは固体電解質
と酸素酸塩を積層し、その上部あるいは一部に集電体を
接合する。なお、ショットキー電極等の寸法は、測定す
る最適電流によって任意に決定することができる。
<Schottky Diode Using Silicon Carbide Semiconductor Substrate> In the gas sensor of the embodiment, a Schottky diode using a silicon carbide semiconductor substrate is used. A well-known method can be applied as a method of manufacturing the Schottky diode. That is, after cleaning the n-type silicon carbide semiconductor substrate with hydrofluoric acid and removing the oxide film, platinum having a large work function,
A metal such as gold is formed as a Schottky electrode by vapor deposition. An ohmic electrode (back surface electrode) is formed on the back surface opposite to the Schottky electrode. Further, an oxyacid salt or a solid electrolyte and an oxyacid salt are laminated on the Schottky electrode, and a current collector is bonded to an upper part or a part thereof. The dimensions of the Schottky electrode and the like can be arbitrarily determined according to the optimum current to be measured.

【0021】<イオン導電性酸素酸塩>実施例のガスセンサ
では、二酸化窒素ガスや一酸化窒素ガスを検知対象とす
る場合には、イオン導電性酸素酸塩に金属亜硝酸塩およ
び/また金属硝酸塩を用い、二酸化炭素ガスを検知対象
とする場合には、酸素酸塩に金属炭酸塩および/また金
属炭酸水素塩を用いる。
<Ion-Conducting Oxygenate> In the gas sensor of the embodiment, when nitrogen dioxide gas or nitric oxide gas is to be detected, metal nitrite and / or metal nitrate is added to the ion-conductive oxyacid salt. When a carbon dioxide gas is to be detected, a metal carbonate and / or a metal bicarbonate is used as the oxyacid salt.

【0022】金属亜硝酸塩としては、例えば、亜硝酸リチウ
ム(LiNO2)、亜硝酸ナトリウム(NaNO2)、亜硝酸カリ
ウム(KNO2)、亜硝酸ルビジウム(RbNO2)、亜硝酸セ
シウム(CsNO2)、亜硝酸バリウム(Ba(NO2) 2)および
亜硝酸ストロンチウム(Sr(NO2) 2)が挙げられ、これ
らの一種以上を含有することが好ましい。これらは化学
量論組成から多少偏倚していてもよい。また、結晶水を
含んでもよい。
Examples of the metal nitrite include lithium nitrite (LiNO2), sodium nitrite (NaNO2), potassium nitrite (KNO2), rubidium nitrite (RbNO2), cesium nitrite (CsNO2), and barium nitrite (Ba (NO2) 2) and strontium nitrite (Sr (NO2) 2), and it is preferable to contain one or more of these. These may deviate somewhat from the stoichiometric composition. Further, it may contain water of crystallization.

【0023】金属硝酸塩としては、例えば、硝酸リチウム
(LiNO3)、硝酸ナトリウム(NaNO3)、硝酸カリウム
(KNO3)、硝酸ルビジウム(RbNO3)、硝酸マグネシウ
ム(Mg(NO3)2)、硝酸カルシウム(Ca(NO3)2)、硝酸ス
トロンチウム(Sr(NO3)2)、硝酸バリウム(Ba(NO3)
2)、硝酸スカンジウム(Sc(NO3)3)、硝酸セリウム(C
e(NO3)3)、硝酸ジルコニウム(Zr(NO3)4)、硝酸鉄(F
e(NO3)2, Fe(NO3)3)、硝酸銅(Cu(NO3)2)、硝酸コバ
ルト(Co(NO3)2)、硝酸スズ(Sn(NO3)4)、硝酸インジ
ウム(In(NO3)3)、硝酸ニッケル(Ni(NO3)2)、硝酸鉛
(Pb(NO3)2)、硝酸ビスマス(Bi(NO3)3)および希土類
硝酸塩のいずれか一種以上を含有することが好ましい。
これらは化学量論組成から多少偏倚していてもよい。ま
た、結晶水を含んでもよい。
Examples of metal nitrates include lithium nitrate (LiNO3), sodium nitrate (NaNO3), potassium nitrate (KNO3), rubidium nitrate (RbNO3), magnesium nitrate (Mg (NO3) 2), and calcium nitrate (Ca (NO3) 2), strontium nitrate (Sr (NO3) 2), barium nitrate (Ba (NO3)
2), scandium nitrate (Sc (NO3) 3), cerium nitrate (C
e (NO3) 3), zirconium nitrate (Zr (NO3) 4), iron nitrate (F
e (NO3) 2, Fe (NO3) 3), copper nitrate (Cu (NO3) 2), cobalt nitrate (Co (NO3) 2), tin nitrate (Sn (NO3) 4), indium nitrate (In (NO3) 3), preferably contains at least one of nickel nitrate (Ni (NO3) 2), lead nitrate (Pb (NO3) 2), bismuth nitrate (Bi (NO3) 3) and rare earth nitrate.
These may deviate somewhat from the stoichiometric composition. Further, it may contain water of crystallization.

【0024】さらに、金属亜硝酸塩および金属硝酸塩の表面
が白金粒子を含有してもよい。
Further, the surface of the metal nitrite and the metal nitrate may contain platinum particles.

【0025】金属炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム
(Li2CO3)、炭酸ナトリウム(Na2CO3)、炭酸カリウム
(K2CO3)、炭酸ルビジウム(Rb2CO3)、炭酸セシウム
(Cs2CO3)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、炭酸カルシ
ウム(CaCO3)、炭酸ストロンチウム(SrCO3)、炭酸バ
リウム(BaCO3)、炭酸鉄(FeCO3)、炭酸銅(Cu2CO
3)、炭酸鉛(PbCO3)、炭酸ニッケル(NiCO3)、炭酸
マンガン(MnCO3)、炭酸カドミウム(CdCO3)、炭酸銀
(Ag2CO3)、炭酸コバルト(CoCO3)および希土類炭酸
塩のいずれか一種以上を含有することが好ましい。これ
らは化学量論組成から多少偏倚していてもよい。また、
結晶水を含んでもよい。
Examples of the metal carbonate include, for example, lithium carbonate (Li2CO3), sodium carbonate (Na2CO3), potassium carbonate (K2CO3), rubidium carbonate (Rb2CO3), cesium carbonate (Cs2CO3), magnesium carbonate (MgCO3), and calcium carbonate (MgCO3). CaCO3), strontium carbonate (SrCO3), barium carbonate (BaCO3), iron carbonate (FeCO3), copper carbonate (Cu2CO
3) contains at least one of lead carbonate (PbCO3), nickel carbonate (NiCO3), manganese carbonate (MnCO3), cadmium carbonate (CdCO3), silver carbonate (Ag2CO3), cobalt carbonate (CoCO3) and rare earth carbonate Is preferred. These may deviate somewhat from the stoichiometric composition. Also,
It may contain water of crystallization.

【0026】金属炭酸水素塩としては、例えば、炭酸水素ナ
トリウム(NaHCO3)、炭酸水素カリウム(KHCO3)、炭
酸水素ルビジウム(RbHCO3)および炭酸水素セシウム
(CsHCO3)のいずれか一種以上を含有することが好まし
い。これらは化学量論組成から多少偏倚していてもよ
い。また、結晶水を含んでもよい。
The metal bicarbonate preferably contains, for example, at least one of sodium bicarbonate (NaHCO3), potassium bicarbonate (KHCO3), rubidium bicarbonate (RbHCO3) and cesium bicarbonate (CsHCO3). . These may deviate somewhat from the stoichiometric composition. Further, it may contain water of crystallization.

【0027】実施例のガスセンサで用いるイオン導電性酸素
酸塩は、ゲート領域、整流障壁電極、あるいは固体電解
質上に、粉末ペーストを圧着、粉末ペーストをスクリー
ン印刷、加熱溶融接着などによって接合される。それぞ
の接合法は、保持力があれば特に制限されない。
The ion-conductive oxyacid salt used in the gas sensor of the embodiment is bonded to a gate region, a rectifying barrier electrode, or a solid electrolyte by pressure bonding of a powder paste, screen printing of the powder paste, heat fusion bonding, or the like. Each joining method is not particularly limited as long as it has a holding force.

【0028】<固体電解質>実施例のガスセンサでは、ナト
リウムイオン導電体、リチウムイオン導電体、カリウム
イオン導電体、プロトン導電体、酸化物イオン導電体お
よびフッ素イオン導電体のいずれか一種以上からなる固
体電解質を用いる。ナトリウムイオン導電体としては、
Na-β’’アルミナ、Na-βアルミナ、Na1+xZr2SixP3-xO
12(NASICON、但し0≦x≦3)、リチウムイオン導電体と
しては、Li-βアルミナ、Li14Zn(CeO4)、Li5AlO4、Li4S
iO4、Li4GeO4、Li3VO4、Li2MoO4、Li4ZrO4、カリウムイ
オン導電体としては、K-βアルミナ、K2MgTi7O16、プロ
トン導電体としては、Sb2O5・5H2O、HUO2PO4・4H2O、H3
(PMo12O40)・29H2O、SrCe1-xYbxO3(但し0≦x≦1)、酸
化物イオン導電体としては、ZrO2-CaO、ZrO2-Y2O3、ZrO
2-MgO、CeO2-CaO、CeO2-La2O3、CeO2-Gd2O3、Bi2O3-Y2O
3、Bi2O3-WO3、フッ素イオン導電体としては、LaF3、Pb
F2、CaF2、TlSn2F5等が挙げられる。これらは、膜状で
ゲート領域あるいは整流障壁電極に接合されるが、導電
性があり、保持力があれば寸法は特に制限されない。ま
た、これらは化学量論組成から多少偏倚していてもよ
い。特に低温で膜状に作製できるNASICONは好適であ
る。
<Solid Electrolyte> In the gas sensor of the embodiment, a solid made of at least one of a sodium ion conductor, a lithium ion conductor, a potassium ion conductor, a proton conductor, an oxide ion conductor and a fluorine ion conductor is used. Use electrolyte. As a sodium ion conductor,
Na-β '' alumina, Na-β alumina, Na1 + xZr2SixP3-xO
12 (NASICON, where 0 ≦ x ≦ 3); Li-β alumina, Li14Zn (CeO4), Li5AlO4, Li4S
iO4, Li4GeO4, Li3VO4, Li2MoO4, Li4ZrO4, as potassium ion conductors, K-β alumina, K2MgTi7O16, as proton conductors, Sb2O5 / 5H2O, HUO2PO4 / 4H2O, H3
(PMo12O40) ・ 29H2O, SrCe1-xYbxO3 (0 ≦ x ≦ 1), as oxide ion conductors, ZrO2-CaO, ZrO2-Y2O3, ZrO
2-MgO, CeO2-CaO, CeO2-La2O3, CeO2-Gd2O3, Bi2O3-Y2O
3, Bi2O3-WO3, as fluoride ion conductor, LaF3, Pb
F2, CaF2, TlSn2F5 and the like. These are bonded to the gate region or the rectifying barrier electrode in the form of a film, but their dimensions are not particularly limited as long as they are conductive and have a holding power. They may also deviate somewhat from the stoichiometric composition. Particularly, NASICON, which can be formed into a film at a low temperature, is preferable.

【0029】<集電体>実施例のガスセンサでは、検知極と
して集電体を用いる。集電体に用いる金属は、金、白
金、パラジウム、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、イ
リジウム等のいずれか一種以上であればよい。特に、
金、白金およびこれらの混合物や合金が耐腐食性に優れ
ていることから好適である。集電体は、線、メッシュ、
圧着またはスクリーン印刷した粉末ペーストが好まし
い。これらは保持力があれば寸法は特に制限されない。
<Current Collector> In the gas sensor of the embodiment, a current collector is used as the detection electrode. The metal used for the current collector may be any one or more of gold, platinum, palladium, silver, copper, aluminum, nickel, iridium and the like. In particular,
Gold, platinum, and mixtures and alloys thereof are preferred because of their excellent corrosion resistance. The current collector is a wire, mesh,
Pressed or screen printed powder pastes are preferred. These are not particularly limited in size as long as they have a holding force.

【0030】<センサの構造>実施例のガスセンサの構造例
を図1、2、3、4、5、6、7、8に示す。図1はシ
リコン半導体基板2にソース領域3、ソース電極4、ド
レイン領域5、ドレイン電極6、ゲート領域7(ゲート
絶縁膜)を形成した電界効果型トランジスタであり、ゲ
ート領域7の上部にイオン導電性酸素酸塩8と集電体9
を設け、ガスセンサとしている。
<Structure of Sensor> FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8 show examples of the structure of the gas sensor of the embodiment. FIG. 1 shows a field effect transistor in which a source region 3, a source electrode 4, a drain region 5, a drain electrode 6, and a gate region 7 (gate insulating film) are formed on a silicon semiconductor substrate 2. Oxyacid salt 8 and current collector 9
Is provided as a gas sensor.

【0031】図2はシリコン半導体基板2にソース領域3、
ソース電極4、ドレイン領域5、ドレイン電極6、ゲー
ト領域7を形成した電界効果型トランジスタであり、ゲ
ート領域7の上部に固体電解質10とイオン導電性酸素
酸塩8と集電体9を設け、ガスセンサ1としている。
FIG. 2 shows a source region 3 in a silicon semiconductor substrate 2.
A field-effect transistor in which a source electrode 4, a drain region 5, a drain electrode 6, and a gate region 7 are formed, and a solid electrolyte 10, an ionic conductive oxyacid salt 8, and a current collector 9 are provided above the gate region 7. The gas sensor 1 is used.

【0032】図1および2のガスセンサでは、ソース電極
4、ドレイン電極6、集電体9からそれぞれリード線が
引き出されて、直流電源11、あるいは直流電流計12
に接続されている。図1および2のガスセンサの寸法は
特に限定されないが、通常、ゲート幅は10〜1000
μm程度、ゲート長さは20〜5000μm程度、イオン
導電性酸素酸塩の面積はゲート領域と同程度、イオン導
電性酸素酸塩の厚さは10〜3000μm程度、固体電
解質の面積はゲート領域と同程度、固体電解質の厚さは
10〜2000μm程度である。
In the gas sensor shown in FIGS. 1 and 2, lead wires are drawn out from the source electrode 4, the drain electrode 6, and the current collector 9, respectively, so that the DC power supply 11 or the DC ammeter 12
It is connected to the. The dimensions of the gas sensor of FIGS. 1 and 2 are not particularly limited, but usually the gate width is 10 to 1000.
μm, the gate length is about 20-5000 μm, the area of the ionic conductive oxyacid salt is about the same as the gate area, the thickness of the ionic conductive oxyacid salt is about 10-3000 μm, and the area of the solid electrolyte is the same as the gate area. The thickness of the solid electrolyte is about 10 to 2000 μm.

【0033】図1および2に示す実施例のガスセンサは、ソ
ース電極4とドレイン電極6の間に直流電圧を、ソース
電極4と集電体9の間に直流電圧をそれぞれ印加し、ソ
ース電極4とドレイン電極6の間に流れる直流電流をセ
ンサ信号として検知する。この際、検知対象ガスである
二酸化窒素ガス、一酸化窒素ガスあるいは二酸化炭素ガ
スは、イオン導電性酸素酸塩上に導かれる。
The gas sensor of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 applies a DC voltage between the source electrode 4 and the drain electrode 6 and a DC voltage between the source electrode 4 and the current collector 9, respectively. A DC current flowing between the drain and the drain electrode 6 is detected as a sensor signal. At this time, nitrogen dioxide gas, nitric oxide gas, or carbon dioxide gas, which is the gas to be detected, is guided onto the ionic conductive oxyacid salt.

【0034】図3はシリコン半導体基板2にp型領域13、p
型電極14、n型領域15、n型電極16、ゲート領域7を
形成したゲート制御型pn接合ダイオードであり、ゲー
ト領域7の上部にイオン導電性酸素酸塩8と集電体9を
設け、ガスセンサ1としている。
FIG. 3 shows that the p-type regions 13 and p
A gate-controlled pn junction diode formed with a mold electrode 14, an n-type region 15, an n-type electrode 16, and a gate region 7, provided with an ion-conductive oxyacid salt 8 and a current collector 9 above the gate region 7, The gas sensor 1 is used.

【0035】図4はシリコン半導体基板2にp型領域13、p
型電極14、n型領域15、n型電極16、ゲート領域7を
形成したゲート制御型pn接合ダイオードであり、ゲー
ト領域7の上部に固体電解質10とイオン導電性酸素酸
塩8と集電体9を設け、ガスセンサ1としている。
FIG. 4 shows that the p-type regions 13 and p
A gate-controlled pn junction diode formed with a type electrode 14, an n-type region 15, an n-type electrode 16, and a gate region 7, and a solid electrolyte 10, an ion-conductive oxyacid salt 8, a current collector 9 are provided, and the gas sensor 1 is provided.

【0036】図3および4のガスセンサでは、p型電極14、
n型電極16、集電体9からそれぞれリード線が引き出
されて、直流電源11、あるいは直流電流計12に接続
されている。図3および4のガスセンサの寸法は特に限
定されないが、通常、ゲート幅は10〜1000μm程
度、ゲート長さは20〜5000μm程度、イオン導電
性酸素酸塩の面積はゲート領域と同程度、イオン導電性
酸素酸塩の厚さは10〜3000μm程度、固体電解質
の面積はゲート領域と同程度、固体電解質の厚さは10
〜2000μm程度である。
In the gas sensor of FIGS. 3 and 4, the p-type electrode 14,
Lead wires are respectively drawn from the n-type electrode 16 and the current collector 9 and connected to the DC power supply 11 or the DC ammeter 12. Although the dimensions of the gas sensor in FIGS. 3 and 4 are not particularly limited, usually, the gate width is about 10 to 1000 μm, the gate length is about 20 to 5000 μm, the area of the ion conductive oxyacid salt is about the same as the gate region, The thickness of the oxyacid salt is about 10 to 3000 μm, the area of the solid electrolyte is about the same as the gate area, and the thickness of the solid electrolyte is 10
20002000 μm.

【0037】図3および4に示す実施例のガスセンサは、p
型電極14とn型電極16の間に直流電圧を、p型電極14
またはn型電極16と集電体9の間に直流電圧をそれぞ
れ印加し、p型電極14とn型電極16の間に流れる直流
電流をセンサ信号として検知する。この際、検知対象ガ
スである二酸化窒素ガス、一酸化窒素ガスあるいは二酸
化炭素ガスは、イオン導電性酸素酸塩上に導かれる。
The gas sensor of the embodiment shown in FIGS.
DC voltage is applied between the p-type electrode 14 and the n-type electrode 16.
Alternatively, a DC voltage is applied between the n-type electrode 16 and the current collector 9 to detect a DC current flowing between the p-type electrode 14 and the n-type electrode 16 as a sensor signal. At this time, nitrogen dioxide gas, nitric oxide gas, or carbon dioxide gas, which is the gas to be detected, is guided onto the ionic conductive oxyacid salt.

【0038】図5はシリコン半導体基板2に整流障壁電極1
7を形成したショットキーダイオードであり、整流障壁
電極17の上部にイオン導電性酸素酸塩8と集電体9
を、整流障壁電極と反対側には裏面電極18を設け、ガ
スセンサ1としている。
FIG. 5 shows a rectifying barrier electrode 1 on a silicon semiconductor substrate 2.
7 is a Schottky diode on which an ionic conductive oxyacid salt 8 and a current collector 9 are provided above a rectifying barrier electrode 17.
The back surface electrode 18 is provided on the side opposite to the rectifying barrier electrode to form the gas sensor 1.

【0039】図6はシリコン半導体基板2に整流障壁電極1
7形成したショットキーダイオードであり、整流障壁電
極17の上部に固体電解質10とイオン導電性酸素酸塩
8と集電体9を、整流障壁電極と反対側には裏面電極1
8を設け、ガスセンサ1としている。
FIG. 6 shows a rectifying barrier electrode 1 on a silicon semiconductor substrate 2.
A solid electrolyte 10, an ion-conductive oxyacid salt 8, and a current collector 9 on the rectification barrier electrode 17, and a back electrode 1 on the side opposite to the rectification barrier electrode.
8 is provided as the gas sensor 1.

【0040】図7は炭化珪素半導体基板19に整流障壁電極
17を形成したショットキーダイオードであり、整流障
壁電極17の上部にイオン導電性酸素酸塩8と集電体9
を、整流障壁電極と反対側には裏面電極18を設け、ガ
スセンサ1としている。
FIG. 7 shows a Schottky diode in which a rectifying barrier electrode 17 is formed on a silicon carbide semiconductor substrate 19. Ion conductive oxyacid salt 8 and current collector 9 are provided above rectifying barrier electrode 17.
The back surface electrode 18 is provided on the side opposite to the rectifying barrier electrode to form the gas sensor 1.

【0041】図8は炭化珪素半導体基板19に整流障壁電極
17形成したショットキーダイオードであり、整流障壁
電極17の上部に固体電解質10とイオン導電性酸素酸
塩8と集電体9を、整流障壁電極と反対側には裏面電極
18を設け、ガスセンサ1としている。
FIG. 8 shows a Schottky diode in which a rectifying barrier electrode 17 is formed on a silicon carbide semiconductor substrate 19. The solid electrolyte 10, the ion-conductive oxyacid salt 8, and the current collector 9 are rectified on the rectifying barrier electrode 17. A back electrode 18 is provided on the side opposite to the barrier electrode, and serves as a gas sensor 1.

【0042】図5、6、7および8のガスセンサでは、整流
障壁電極17、集電体9、裏面電極18からそれぞれリ
ード線が引き出されて、直流電源11、あるいは直流電
流計12に接続されている。図5、6、7および8のガ
スセンサの寸法は特に限定されないが、通常、整流障壁
電極17の面積は100μm2〜30mm 程度、イオン
導電性酸素酸塩の面積は整流障壁電極17の面積と同程
度、イオン導電性酸素酸塩の厚さは10〜3000μm
程度、固体電解質の面積は整流障壁電極17の面積と同
程度、固体電解質の厚さは10〜2000μm程度であ
る。
In the gas sensors of FIGS. 5, 6, 7 and 8, the rectification
The barrier electrode 17, the current collector 9, and the rear surface electrode 18
The lead wire is pulled out and the DC power supply 11 or DC power supply
It is connected to a flow meter 12. 5, 6, 7 and 8
The size of the sensor is not particularly limited, but usually a rectifying barrier
The area of the electrode 17 is 100 μm 2 to 30 mm 2Degree, ion
The area of the conductive oxyacid salt is about the same as the area of the rectifying barrier electrode 17.
The thickness of the ion conductive oxyacid salt is 10-3000 μm
The area of the solid electrolyte is the same as the area of the rectifying barrier electrode 17.
And the thickness of the solid electrolyte is about 10 to 2000 μm.
You.

【0043】図5、6、7および8に示す実施例のガスセン
サは、整流障壁電極17と裏面電極18の間に直流電圧
を、整流障壁電極17と集電体9の間に直流電圧をそれ
ぞれ印加し、整流障壁電極17と裏面電極18の間に流
れる直流電流をセンサ信号として検知する。この際、検
知対象ガスである二酸化窒素ガス、一酸化窒素ガスある
いは二酸化炭素ガスは、イオン導電性酸素酸塩上に導か
れる。
The gas sensor of the embodiment shown in FIGS. 5, 6, 7 and 8 applies a DC voltage between the rectifying barrier electrode 17 and the back electrode 18 and a DC voltage between the rectifying barrier electrode 17 and the current collector 9, respectively. The applied DC current flowing between the rectifying barrier electrode 17 and the back surface electrode 18 is detected as a sensor signal. At this time, nitrogen dioxide gas, nitric oxide gas, or carbon dioxide gas, which is the gas to be detected, is guided onto the ionic conductive oxyacid salt.

【0044】実施例のガスセンサの最適作動温度は、センサ
素子を構成する材料や共存ガスの種類によっても異なる
が、金属亜硝酸塩、金属硝酸塩、金属炭酸塩、金属炭酸
水素塩が分解しない温度範囲、すなわち−50〜500
℃、好ましくはシリコン半導体を用いる場合−50〜2
50℃、炭化珪素半導体を用いる場合は100〜400
℃の範囲である。
The optimum operating temperature of the gas sensor of the embodiment varies depending on the material constituting the sensor element and the type of coexisting gas, but the temperature range in which metal nitrite, metal nitrate, metal carbonate and metal bicarbonate are not decomposed, That is, -50 to 500
° C, preferably -50 to 2 when using a silicon semiconductor.
50 ° C., 100 to 400 when using a silicon carbide semiconductor
It is in the range of ° C.

【0045】実施例のガスセンサは、応答性もよく、1秒〜
5分、好ましくは1秒〜3分で応答が得られる。
[0045] The gas sensor of the embodiment has good responsiveness, from 1 second to
A response is obtained in 5 minutes, preferably 1 second to 3 minutes.

【0046】[0046]

【実施例】本発明は具体的に説明するために以下の実施
例を挙げて説明するが、これら実施例に制限されるもの
ではない。
EXAMPLES The present invention will be described in detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0047】<実施例1>ゲート領域100×300μm2
を有するFETに、表1に示すイオン導電性酸素酸塩(膜
厚1mm)を設け、50〜200℃(ここでは150℃)
において乾燥空気中で各種濃度の被検ガスを流通させた
測定セル中に作製したガスセンサを挿入し、ソース・ド
レイン電極間に3V、ソース・ゲート電極(集電体9)
間に0.5〜1.0V(ここでは0.5V)印加した際
のソース・ドレイン電極間に流れる電流(ID)を測定し
た。イオン導電性酸素酸塩に亜硝酸ナトリウムを用いた
二酸化窒素ガスセンサの結果を図9に、イオン導電性酸
素酸塩に硝酸ナトリウムを用い、その表面に白金粒子を
分散させた一酸化窒素ガスセンサの結果を図10に、固
体電解質にNASICONを、イオン導電性酸素酸塩に炭酸ナ
トリウムと炭酸バリウムの1:2の複合塩(モル比)を
用いた二酸化炭素ガスセンサの結果を図11に、イオン
導電性酸素酸塩に炭酸水素ナトリウムを用いた二酸化炭
素ガスセンサの結果を図12に、またそれらのセンサ感
度の経時変化を図13に示す。ここで固体電解質の膜厚
は100μmとした。
<Embodiment 1> Gate area 100 × 300 μm 2
The ionic conductive oxyacid salt (film thickness: 1 mm) shown in Table 1 was provided to the FET having a temperature of 50 to 200 ° C (here, 150 ° C).
In the above, the gas sensor produced was inserted into a measuring cell in which test gases of various concentrations were circulated in dry air, and 3 V was applied between the source and drain electrodes, and the source and gate electrodes (current collector 9)
A current (ID) flowing between the source and drain electrodes when a voltage of 0.5 to 1.0 V (0.5 V in this case) was applied between the electrodes was measured. Fig. 9 shows the results of a nitrogen dioxide gas sensor using sodium nitrite as the ion-conductive oxyacid salt, and the results of a nitric oxide gas sensor using sodium nitrate as the ion-conductive oxyacid salt and platinum particles dispersed on the surface. Fig. 10 shows the results of a carbon dioxide gas sensor using NASICON as the solid electrolyte and a 1: 2 complex salt (molar ratio) of sodium carbonate and barium carbonate as the ion-conductive oxyacid salt. FIG. 12 shows the results of a carbon dioxide gas sensor using sodium hydrogen carbonate as the oxyacid salt, and FIG. 13 shows the changes over time in the sensor sensitivity. Here, the thickness of the solid electrolyte was 100 μm.

【0048】乾燥空気中で、二酸化窒素ガス濃度0.5ppm
の被検ガスを流通させた場合、一酸化窒素ガス濃度1pp
mの被検ガスを流通させた場合、二酸化炭素ガス濃度1
000ppmの被検ガスを流通させた場合についてそれぞ
れのセンサの応答速度、感度を調べた。さらに、二酸化
窒素ガスセンサおよび一酸化窒素ガスセンサの場合は1
000ppm二酸化炭素ガス、相対湿度80%(30℃)
の水蒸気、100ppm一酸化炭素ガスを、二酸化炭素ガ
スセンサの場合は相対湿度80%(30℃)の水蒸気、
5ppm一酸化窒素ガスと5ppm二酸化窒素ガスの混合ガ
ス、100ppm一酸化炭素ガスをそれぞれ流通させ応答
を確認し、選択性を調べた。その結果を表1に示す。
In dry air, nitrogen dioxide gas concentration 0.5 ppm
When the test gas is passed, the concentration of nitric oxide gas is 1pp
When the test gas of m is circulated, the carbon dioxide gas concentration is 1
The response speed and sensitivity of each sensor were examined when a test gas of 000 ppm was passed. Further, in the case of a nitrogen dioxide gas sensor and a nitric oxide gas sensor,
000 ppm carbon dioxide gas, relative humidity 80% (30 ° C)
Water vapor, 100 ppm carbon monoxide gas, in the case of a carbon dioxide gas sensor, 80% relative humidity (30 ° C.) water vapor,
A response was confirmed by flowing a mixed gas of 5 ppm nitric oxide gas and 5 ppm nitrogen dioxide gas and 100 ppm carbon monoxide gas, and the selectivity was examined. Table 1 shows the results.

【0049】[0049]

【表1】No. 被検ガス 導電性酸素酸塩 集電体 応答速度 感度 選択性 1 NO2 LiNO2 Au ◎ ◎ ◎ 2 NO2 NaNO2 Au ◎ ◎ ◎ 3 NO2 KNO2 Au ◎ ◎ ◎ 4 NO2 RbNO2 Au ○ ○ ○ 5 NO2 CsNO2 Au ○ ○ ○ 6 NO2 Ba(NO2)2 Au ○ ◎ ○ 7 NO2 Sr(NO2)2 Au ○ ◎ ○ 8 NO2 NASICON - NaNO2 Au ◎ ◎ ◎ 9 NO LiNO3+Pt Au ◎ ◎ ◎ 10 NO NaNO3+Pt Au ◎ ◎ ◎ 11 NO KNO3+Pt Au ◎ ◎ ◎ 12 NO RbNO3+Pt Au ○ ○ ○ 13 NO Mg(NO3)2+Pt Au ○ ◎ ○ 14 NO Ca(NO3)2+Pt Au ○ ◎ ○ 15 NO Sr(NO3)2+Pt Au ○ ◎ ○ 16 NO Ba(NO3)2+Pt Au ○ ◎ ○ 17 NO Sc(NO3)3+Pt Au ○ ◎ ○ 18 NO Ce(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 19 NO Zr(NO3)4+Pt Au ○ ○ ○ 20 NO Fe(NO3)2 +Pt Au ○ ○ ○ 21 NO Fe(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 22 NO Cu(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 23 NO Co(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 24 NO Sn(NO3)4+Pt Au ○ ○ ○ 25 NO In(NO3)3+Pt Au ◎ ◎ ◎ 26 NO Ni(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 27 NO Pb(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 28 NO Bi(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 29 NO La(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 30 NO Pr(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 31 NO NASICON -NaNO3−Pt Au ◎ ◎ ◎ 32 CO2 Li2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 33 CO2 Na2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 34 CO2 K2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 35 CO2 Rb2CO3 Au ○ ○ ○ 36 CO2 Cs2CO3 Au ○ ○ ○ 37 CO2 MgCO3 Au ○ ○ ○ 38 CO2 CaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 39 CO2 SrCO3 Au ◎ ◎ ◎ 40 CO2 BaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 41 CO2 FeCO3 Au ○ ○ ○ 42 CO2 Cu2CO3 Au ○ ○ ○ 43 CO2 PbCO3 Au ○ ○ ○ 44 CO2 NiCO3 Au ○ ◎ ○ 45 CO2 MnCO3 Au ○ ○ ○ 46 CO2 CdCO3 Au ○ ○ ○ 47 CO2 Ag2CO3 Au ○ ○ ○ 48 CO2 CoCO3 Au ○ ◎ ○ 49 CO2 La2(CO3)3 Au ○ ○ ○ 50 CO2 Ce2(CO3)3 Au ○ ○ ○ 51 CO2 NASICON - Li2CO3- BaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 52 CO2 NaHCO3 Au ◎ ◎ ◎ 53 CO2 KHCO3 Au ◎ ◎ ○ 54 CO2 RbHCO3 Au ○ ○ ○ 55 CO2 CsHCO3 Au ○ ○ ○ 56 CO2 NASICON - NaHCO3 Au ◎ ◎ ◎ 57 NO2 なし Pt × × 59 NO2 なし Au × × 60 NO なし Pt × × 61 NO なし Au × × 62 CO2 なし Pt × ×63 CO2 なし Au × × [Table 1] No. Test gas Conductive oxyacid salt Collector Response speed Sensitivity Selectivity 1 NO2 LiNO2 Au ◎ ◎ ◎ 2 NO2 NaNO2 Au ◎ ◎ ◎ 3 NO2 KNO2 Au ◎ ◎ ◎ 4 NO2 RbNO2 Au ○ ○ ○ 5 NO2 CsNO2 Au ○ ○ ○ 6 NO2 Ba (NO2) 2 Au ○ ◎ ○ 7 NO2 Sr (NO2) 2 Au ○ ◎ ○ 8 NO2 NASICON -NaNO2 Au ◎ ◎ ◎ 9 NO LiNO3 + Pt Au ◎ ◎ ◎ 10 NO NaNO3 + Pt Au ◎ ◎ ◎ 11 NO KNO3 + Pt Au ◎ ◎ ◎ 12 NO RbNO3 + Pt Au ○ ○ ○ 13 NO Mg (NO3) 2 + Pt Au ○ ◎ ○ 14 NO Ca (NO3) 2 + Pt Au ○ ◎ ○ 15 NO Sr (NO3) 2 + Pt Au ○ ◎ ○ 16 NO Ba (NO3) 2 + Pt Au ◎ ○ 17 17 NO Sc (NO3) 3 + Pt Au ○ 18 18 NO Ce (NO3) 3 + Pt Au ○ ○ 19 NO Zr (NO3) 4 + Pt Au ○ 20 NO Fe (NO3) 2 + Pt Au ○ ○ ○ 21 NO Fe (NO3) 3 + Pt Au ○ ○ ○ 22 NO Cu (NO3) 2 + Pt Au ○ ○ ○ 23 NO Co (NO3) 2 + Pt Au ○ ○ ○ 24 NO Sn (NO3) 4 + Pt Au ○ ○ ○ 25 NO In (NO3) 3 + Pt Au ◎ ◎ ◎ 26 NO Ni (NO3) 2 + Pt Au ○ ○ ○ 27 NO Pb (NO3) 2 + Pt Au ○ ○ ○ 28 NO Bi (NO3) 3 + Pt Au ○ ○ ○ 29 NO La (NO3) 3 + Pt Au ○ ○ ○ 30 NO Pr (NO3) 3 + Pt Au ○ ○ ○ 31 NO NASICON- NaNO3-Pt Au ◎ ◎ ◎ 32 CO2 Li2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 33 CO2 Na2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 34 CO2 K2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 35 CO2 Rb2CO3 Au ○ ○ ○ 36 CO2 Cs2 CO3 Au ○ ○ ○ 37 CO2 MgCO3 Au ○ ○ ○ 38 CO2 CaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 39 CO2 SrCO3 Au ◎ ◎ ◎ 40 CO2 BaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 41 CO2 FeCO3 Au ○ ○ ○ 42 CO2 Cu2 CO3 Au ○ ○ ○ 43 CO2 PbCO3 Au ○ ○ ○ 44 CO2 NiCO3 Au ○ ◎ ○ 45 CO2 MnCO3 Au ○ ○ ○ 46 CO2 CdCO3 Au ○ ○ ○ 47 CO2 Ag2CO3 Au ○ ○ ○ 48 CO2 CoCO3 Au ○ ◎ ○ 49 CO2 La2 (CO3) 3 Au ○ ○ ○ 50 CO2 Ce2 (CO3) 3 Au ○ ○ ○ 51 CO2 NASICON -Li2CO3-BaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 52 CO2 NaHCO3 Au ◎ ◎ ◎ 53 CO2 KHCO3 Au ◎ ◎ ○ 54 CO2 RbHCO3 Au ○ ○ ○ 55 CO2 CsHCO3 Au ○ ○ ○ 56 CO2 NASICON-NaHCO3 Au ◎ ◎ ◎ 57 NO2 None Pt × × 59 NO2 None Au × × 60 NO None Pt × × 61 NO None Au × × 62 CO2 None Pt × × 63 CO2 None Au × ×

【0050】応答速度は、被検ガス導入後、応答が一定にな
ったときの電流値の90%になるのに要する時間であ
る。評価は ◎:1分以内 ○:1分超3分以内 △:3分超5分以内 ×:5分超 とした。
[0050] The response speed is the time required for the current to reach 90% of the current value when the response becomes constant after the introduction of the test gas. Evaluation: A: Within 1 minute O: Over 1 minute and within 3 minutes Δ: Over 3 minutes and within 5 minutes ×: Over 5 minutes

【0051】センサ感度は、被検ガス導入前の電流値と導入
後の電流値との差の絶対値を導入前の電流値で割り、1
00を乗じた値(%単位)である。評価は ◎:5%以上 ○:2%以上5%未満 △:0.5%以上2%未満 ×:0.5%未満 とした。
The sensor sensitivity is obtained by dividing the absolute value of the difference between the current value before the introduction of the test gas and the current value after the introduction by the current value before the introduction.
It is a value (% unit) multiplied by 00. Evaluation: ◎: 5% or more :: 2% or more and less than 5% Δ: 0.5% or more and less than 2% ×: Less than 0.5%

【0052】選択性は、被検ガス以外の共存ガスの影響を受
けない性質である。評価は ◎:すべての共存ガスの影響を受けないもの ○:2種類の共存ガスの影響を受けないもの △:1種類の共存ガスの影響を受けないもの ×:すべての共存ガスの影響をうけるもの とした。
The selectivity is a property that is not affected by a coexisting gas other than the test gas. Evaluation: :: Not affected by all coexisting gases ○: Not affected by two types of coexisting gases △: Not affected by one type of coexisting gases ×: Affected by all coexisting gases It was assumed.

【0053】<実施例2>ゲート領域100×300μm2
を有するFETに、表1に示す固体電解質(膜厚100μ
m)とイオン導電性酸素酸塩(膜厚1mm)を設け、50
〜200℃(ここでは150℃)において乾燥空気中で
各種濃度の被検ガスを流通させた測定セル中に作製した
ガスセンサを挿入し、実施例1と同様にして評価した。
その結果を表1に示す。
<Embodiment 2> Gate area 100 × 300 μm 2
The solid electrolyte shown in Table 1 (film thickness 100 μm)
m) and ionic conductive oxyacid salt (film thickness 1 mm)
The prepared gas sensor was inserted into a measurement cell in which test gases of various concentrations were circulated in dry air at a temperature of 200 ° C. (here, 150 ° C.), and evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
Table 1 shows the results.

【0054】実施例1においてイオン導電性酸素酸塩として
亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウムを
それぞれ用いた二酸化窒素ガスセンサは同等の結果を示
した。
In Example 1, the nitrogen dioxide gas sensor using lithium nitrite, sodium nitrite, and potassium nitrite as the ion conductive oxyacid salts showed equivalent results.

【0055】また、イオン導電性酸素酸塩として亜硝酸ルビ
ジウム、亜硝酸セシウム、亜硝酸バリウム、亜硝酸スト
ロンチウムをそれぞれ用いた二酸化窒素ガスセンサも同
等の結果を示した。
Further, nitrogen dioxide gas sensors using rubidium nitrite, cesium nitrite, barium nitrite, and strontium nitrite as the ion conductive oxyacid salts also showed the same results.

【0056】実施例1においてイオン導電性酸素酸塩として
硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸イ
ンジウムをそれぞれ用い、表面にPtを含有する一酸化窒
素ガスセンサは同等の結果を示した。
In Example 1, lithium nitrate, sodium nitrate, potassium nitrate, and indium nitrate were used as the ion-conductive oxyacid salts, respectively, and the nitric oxide gas sensor containing Pt on the surface showed equivalent results.

【0057】また、他の硝酸塩をイオン導電性酸素酸塩とし
て用い、表面にPtを含有する一酸化窒素ガスセンサも同
等の結果を示した。
Further, a nitric oxide gas sensor containing Pt on the surface using another nitrate as the ion-conductive oxyacid salt showed the same result.

【0058】実施例1においてイオン導電性酸素酸塩として
炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、炭酸水
素ナトリウムをそれぞれ用いた二酸化炭素ガスセンサは
同等の結果を示した。
In Example 1, carbon dioxide gas sensors using lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate, and sodium hydrogen carbonate as the ion-conductive oxyacid salts showed equivalent results.

【0059】また、他の炭酸塩あるいは炭酸水素塩をイオン
導電性酸素酸塩として用いた二酸化炭素ガスセンサも同
等の結果を示した。
A carbon dioxide gas sensor using another carbonate or bicarbonate as the ion-conductive oxyacid salt also showed equivalent results.

【0060】実施例2において、固体電解質としてNASICON
をイオン導電性酸素酸塩として亜硝酸ナトリウムを用い
た二酸化窒素ガスセンサ、固体電解質としてNASICONを
イオン導電性酸素酸塩として硝酸ナトリウムを用い、表
面に白金を含有する一酸化窒素ガスセンサ、固体電解質
としてNASICONをイオン導電性酸素酸塩として炭酸リチ
ウムと炭酸バリウムを用いた二酸化炭素ガスセンサ、固
体電解質としてNASICONをイオン導電性酸素酸塩として
炭酸水素ナトリウムを用いた二酸化炭素ガスセンサは良
好な結果を示した。
[0060] In Example 2, NASICON was used as the solid electrolyte.
Nitrogen dioxide gas sensor using sodium nitrite as ionic conductive oxyacid salt, NASICON as solid electrolyte Nitric oxide gas sensor containing platinum on the surface using sodium nitrate as ionic conductive oxyacid salt, NASICON as solid electrolyte The carbon dioxide gas sensor using lithium carbonate and barium carbonate as the ion conductive oxyacid salt, and the carbon dioxide gas sensor using NASICON as the solid electrolyte and sodium hydrogen carbonate as the ion conductive oxy acid salt showed good results.

【0061】<比較例1>ゲート領域100×300μm2
を有するFETに、金電極または白金電極を設け、150
℃において乾燥空気中で各種濃度の被検ガスを流通させ
た測定セル中に作製したガスセンサを挿入し、実施例
1、2と同様にして評価した。その結果を表1(No.5
7〜63)に示す。
<Comparative Example 1> Gate region 100 × 300 μm 2
A gold electrode or a platinum electrode is provided on an FET having
The prepared gas sensor was inserted into a measurement cell in which test gases of various concentrations were circulated in dry air at ℃, and evaluation was performed in the same manner as in Examples 1 and 2. Table 1 (No. 5)
7 to 63).

【0062】実施例のガスセンサは、比較例のものよりも、
応答速度、感度、選択性すべてに優れていた。
[0062] The gas sensor of the embodiment is different from that of the comparative example.
Excellent in response speed, sensitivity, and selectivity.

【0063】<実施例3>ゲート幅100μm、ゲート長さ
3000μmを有するゲート制御型pn接合ダイオード
に、表2に示すイオン導電性酸素酸塩(膜厚1mm)を設
け、150℃において乾燥空気中で各種濃度の被検ガス
を流通させた測定セル中に作製したガスセンサを挿入
し、p型電極・n型電極間に5V、n型・ゲート電極
(集電体9)間に1.0V印加した際のp型電極・n型
電極間に流れる電流(I)を測定した。このガスセンサ
を実施例1と同様に評価した。その結果を表2に示す。
Example 3 A gate-controlled pn junction diode having a gate width of 100 μm and a gate length of 3000 μm was provided with an ion-conductive oxyacid salt (film thickness: 1 mm) as shown in Table 2 at 150 ° C. in dry air. Insert the prepared gas sensor into the measurement cell in which various concentrations of the test gas are passed, and apply 5 V between the p-type electrode and the n-type electrode and apply 1.0 V between the n-type and the gate electrode (current collector 9). The current (I) flowing between the p-type electrode and the n-type electrode at this time was measured. This gas sensor was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.

【0064】<実施例4>ゲート幅100μm、ゲート長さ
3000μmを有するゲート制御型pn接合ダイオード
に、表2に示す固体電解質(膜厚100μm)とイオン
導電性酸素酸塩(膜厚1mm)を設け、150℃において
乾燥空気中で各種濃度の被検ガスを流通させた測定セル
中に作製したガスセンサを挿入し、実施例3と同様にし
て評価した。その結果を表2に示す。
Example 4 A solid electrolyte (film thickness 100 μm) and an ion conductive oxyacid salt (film thickness 1 mm) shown in Table 2 were applied to a gate control type pn junction diode having a gate width of 100 μm and a gate length of 3000 μm. The gas sensor manufactured was inserted into a measurement cell provided with test gases of various concentrations in dry air at 150 ° C., and evaluation was performed in the same manner as in Example 3. Table 2 shows the results.

【0065】[0065]

【表2】No. 被検ガス 導電性酸素酸塩 集電体 応答速度 感度 選択性 64 NO2 LiNO2 Au ◎ ◎ ◎ 65 NO2 NaNO2 Au ◎ ◎ ◎ 66 NO2 KNO2 Au ◎ ◎ ◎ 67 NO2 RbNO2 Au ○ ○ ○ 68 NO2 CsNO2 Au ○ ○ ○ 69 NO2 Ba(NO2)2 Au ○ ○ ○ 70 NO2 Sr(NO2)2 Au ○ ○ ○ 71 NO2 NASICON - NaNO2 Au ◎ ◎ ◎ 72 NO LiNO3+Pt Au ◎ ◎ ◎ 73 NO NaNO3+Pt Au ◎ ◎ ◎ 74 NO KNO3+Pt Au ◎ ◎ ◎ 75 NO RbNO3+Pt Au ○ ○ ○ 76 NO Mg(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 77 NO Ca(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 78 NO Sr(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 79 NO Ba(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 80 NO Sc(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 81 NO Ce(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 82 NO Zr(NO3)4+Pt Au ○ ○ ○ 83 NO Fe(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 84 NO Fe(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 85 NO Cu(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 86 NO Co(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 87 NO Sn(NO3)4+Pt Au ○ ○ ○ 88 NO In(NO3)3+Pt Au ◎ ◎ ◎ 89 NO Ni(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 90 NO Pb(NO3)2+Pt Au ○ ○ ○ 91 NO Bi(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 92 NO La(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 93 NO Pr(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 94 NO NASICON - NaNO3−Pt Au ◎ ◎ ◎ 95 CO2 Li2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 96 CO2 Na2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 97 CO2 K2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 98 CO2 Rb2CO3 Au ○ ○ ○ 99 CO2 Cs2CO3 Au ○ ○ ○ 100 CO2 MgCO3 Au ○ ○ ○ 101 CO2 CaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 102 CO2 SrCO3 Au ◎ ◎ ◎ 103 CO2 BaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 104 CO2 FeCO3 Au ○ ○ ○ 105 CO2 Cu2CO3 Au ○ ○ ○ 106 CO2 PbCO3 Au ○ ○ ○ 107 CO2 NiCO3 Au ○ ○ ○ 108 CO2 MnCO3 Au ○ ○ ○ 109 CO2 CdCO3 Au ○ ○ ○ 110 CO2 Ag2CO3 Au ○ ○ ○ 111 CO2 CoCO3 Au ○ ○ ○ 112 CO2 La2(CO3)3 Au ○ ○ ○ 113 CO2 Ce2(CO3)3 Au ○ ○ ○ 114 CO2 NASICON −Li2CO3−BaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 115 CO2 NaHCO3 Au ◎ ◎ ◎ 116 CO2 KHCO3 Au ○ ○ ○ 117 CO2 RbHCO3 Au ○ ○ ○ 118 CO2 CsHCO3 Au ○ ○ ○ 119 CO2 NASICON −NaHCO3 Au ◎ ◎ ◎ 120 NO2 なし Pt × × 121 NO2 なし Au × × 123 NO なし Pt × × 124 NO なし Au × × 125 CO2 なし Pt × ×126 CO2 なし Au × × [Table 2] No. Test gas Conductive oxyacid salt Collector Response speed Sensitivity Selectivity 64 NO2 LiNO2 Au ◎ ◎ ◎ 65 NO2 NaNO2 Au ◎ ◎ ◎ 66 NO2 KNO2 Au ◎ ◎ ◎ 67 NO2 RbNO2 Au ○ ○ ○ 68 NO2 CsNO2 Au ○ ○ ○ 69 NO2 Ba (NO2) 2 Au ○ ○ ○ 70 NO2 Sr (NO2) 2 Au ○ ○ ○ 71 NO2 NASICON -NaNO2 Au ◎ ◎ ◎ 72 NO LiNO3 + Pt Au ◎ ◎ ◎ 73 NO NaNO3 + Pt Au ◎ ◎ ◎ 74 NO KNO3 + Pt Au ◎ ◎ ◎ 75 NO RbNO3 + Pt Au ○ ○ ○ 76 NO Mg (NO3) 2 + Pt Au ○ ○ ○ 77 NO Ca (NO3) 2 + Pt Au ○ ○ ○ 78 NO Sr (NO3) 2 + Pt Au ○ ○ ○ 79 NO Ba (NO3) 2 + Pt Au ○ 80 80 NO Sc (NO3) 3 + Pt Au ○ ○ 81 NO Ce (NO3) 3 + Pt Au ○ 82 82 NO Zr (NO3) 4 + Pt Au ○ ○ 83 NO Fe (NO3) 2+ t Au ○ ○ ○ 84 NO Fe (NO3) 3 + Pt Au ○ ○ ○ 85 NO Cu (NO3) 2 + Pt Au ○ ○ ○ 86 NO Co (NO3) 2 + Pt Au ○ ○ ○ 87 NO Sn (NO3) 4 + Pt Au ○ ○ ○ 88 NO In (NO3) 3 + Pt Au ◎ ◎ ◎ 89 NO Ni (NO3) 2 + Pt Au ○ ○ ○ 90 NO Pb (NO3) 2 + Pt Au ○ ○ 91 NO Bi (NO3) 3 + Pt Au ○ ○ ○ 92 NO La (NO3) 3 + Pt Au ○ ○ ○ 93 NO Pr (NO3) 3 + Pt Au ○ ○ ○ 94 NO NASICON -NaNO3-Pt Au ◎ ◎ ◎ 95 CO2 Li2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 96 CO2 Na2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 97 CO2 K2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 98 CO2 Rb2CO3 Au ○ ○ ○ 99 CO2 Cs2CO3 Au ○ ○ ○ 100 CO2 MgCO3 Au ○ ○ ○ 101 CO2 CaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 102 CO2 SrCO3 Au ◎ ◎ ◎ 103 CO2 BaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 104 CO2 FeCO3 Au ○ ○ ○ 105 CO2 Cu2CO3 Au ○ ○ ○ 106 CO2 PbCO3 Au ○ ○ ○ 107 CO2 NiCO3 Au ○ ○ ○ 108 CO2 MnCO3 Au ○ ○ ○ 109 CO2 CdCO3 Au ○ ○ ○ 110 CO2 Ag2CO3 Au ○ ○ ○ 111 CO2 CoCO3 Au ○ ○ ○ 112 CO2 La2 (CO3) 3 Au ○ ○ ○ 113 CO2 Ce2 (CO3) 3 Au ○ ○ ○ 114 CO2 NASICON -Li2CO3-BaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 115 CO2 NaHCO3 Au ◎ ◎ ◎ 116 CO2 KHCO3 Au ○ ○ ○ 117 CO2 RbHCO3 Au ○ ○ ○ 118 CO2 CsHCO3 Au ○ ○ ○ 119 CO2 NASICON − NaHCO3 Au ◎ ◎ ◎ 120 NO2 None Pt × × 121 NO2 None Au × × 123 NO None Pt × × 124 NO None Au × × 125 CO2 None Pt × × 126 CO2 None Au × ×

【0066】実施例3においてイオン導電性酸素酸塩として
亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウムを
それぞれ用いた二酸化窒素ガスセンサは同等の結果を示
した。
In Example 3, nitrogen dioxide gas sensors using lithium nitrite, sodium nitrite, and potassium nitrite as the ion-conductive oxyacid salts showed equivalent results.

【0067】また、イオン導電性酸素酸塩として亜硝酸ルビ
ジウム、亜硝酸セシウム、亜硝酸バリウム、亜硝酸スト
ロンチウムをそれぞれ用いた二酸化窒素ガスセンサも同
等の結果を示した。
Further, nitrogen dioxide gas sensors using rubidium nitrite, cesium nitrite, barium nitrite, and strontium nitrite as the ion conductive oxyacid salts also showed similar results.

【0068】実施例3においてイオン導電性酸素酸塩として
硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸イ
ンジウムをそれぞれ用い、表面にPtを含有する一酸化窒
素ガスセンサは同等の結果を示した。
[0068] In Example 3, lithium nitrate, sodium nitrate, potassium nitrate, and indium nitrate were used as the ion-conductive oxyacid salts, respectively, and the nitric oxide gas sensor containing Pt on the surface showed equivalent results.

【0069】また、他の硝酸塩をイオン導電性酸素酸塩とし
て用い、表面に白金を含有する一酸化窒素ガスセンサも
同等の結果を示した。
Further, a nitric oxide gas sensor containing platinum on the surface using another nitrate as the ion-conductive oxyacid salt showed the same result.

【0070】実施例3においてイオン導電性酸素酸塩として
炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、炭酸水
素ナトリウムをそれぞれ用いた二酸化炭素ガスセンサは
同等の結果を示した。
[0070] In Example 3, carbon dioxide gas sensors using lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate, and sodium hydrogen carbonate as the ion-conductive oxyacid salts showed equivalent results.

【0071】また、他の炭酸塩あるいは炭酸水素塩をイオン
導電性酸素酸塩として用いた二酸化炭素ガスセンサも同
等の結果を示した。
Further, a carbon dioxide gas sensor using another carbonate or bicarbonate as the ion-conductive oxyacid salt showed equivalent results.

【0072】実施例4において、固体電解質としてNASICONを
イオン導電性酸素酸塩として亜硝酸ナトリウムを用いた
二酸化窒素ガスセンサ、固体電解質としてNASICONをイ
オン導電性酸素酸塩として硝酸ナトリウムを用い、表面
にPtを含有する一酸化窒素ガスセンサ、固体電解質とし
てNASICONをイオン導電性酸素酸塩として炭酸リチウム
と炭酸バリウムを用いた二酸化炭素ガスセンサ、固体電
解質としてNASICONをイオン導電性酸素酸塩として炭酸
水素ナトリウムを用いた二酸化炭素ガスセンサは良好な
結果を示した。
In Example 4, a nitrogen dioxide gas sensor using NASICON as a solid electrolyte and sodium nitrite as an ion-conductive oxyacid salt, NASICON as a solid electrolyte, sodium nitrate as an ion-conductive oxyacid salt, and a Pt Nitrogen monoxide gas sensor containing, a carbon dioxide gas sensor using NASICON as a solid electrolyte and lithium carbonate and barium carbonate as an ionic conductive oxyacid salt, a NASICON as a solid electrolyte using sodium hydrogen carbonate as an ionic conductive oxyacid salt The carbon dioxide gas sensor showed good results.

【0073】<比較例2>ゲート幅100μm、ゲート長さ3
000μmを有するゲート制御型pn接合ダイオード
に、金電極または白金電極を設け、50〜200℃(こ
こでは150℃)において乾燥空気中で各種濃度の被検
ガスを流通させた測定セル中に作製したガスセンサを挿
入し、実施例3、4と同様にして評価した。その結果を表
2(NO.120〜126)に示す。
<Comparative Example 2> Gate width 100 μm, gate length 3
A gold electrode or a platinum electrode was provided on a gate control type pn junction diode having a thickness of 000 μm, and the sample was fabricated in a measurement cell in which various concentrations of a test gas were circulated in dry air at 50 to 200 ° C. (here, 150 ° C.). A gas sensor was inserted, and evaluation was performed in the same manner as in Examples 3 and 4. The result is displayed
2 (NO. 120 to 126).

【0074】実施例のガスセンサは、比較例のものよりも、
応答速度、感度、選択性すべてに優れていた。
[0074] The gas sensor of the embodiment is more
Excellent in response speed, sensitivity, and selectivity.

【0075】<実施例5>整流障壁電極面積25mm2のシ
リコンショットキーダイオードならびに炭化珪素ショッ
トキーダイオードに、表3に示すイオン導電性酸素酸塩
(膜厚1mm)を設け、シリコンショットキーダイオード
では150℃、炭化珪素ショットキーダイオードでは3
00℃において、乾燥空気中で各種濃度の被検ガスを流
通させた測定セル中に作製したガスセンサを挿入し、整
流障壁電極・裏面電極間に2V、整流障壁電極・集電体
間に1.0V印加した際の整流障壁電極・裏面電極間に
流れる電流(I)を測定した。このガスセンサを実施例
1と同様に評価した。その結果を表3に示す。
Example 5 An ion conductive oxyacid salt (film thickness: 1 mm) shown in Table 3 was provided on a silicon schottky diode having a rectifying barrier electrode area of 25 mm 2 and a silicon carbide schottky diode. 150 ° C, 3 for silicon carbide Schottky diode
At 00 ° C., the gas sensor produced was inserted into a measurement cell in which test gases of various concentrations were circulated in dry air, and 2 V was applied between the rectifying barrier electrode and the back electrode, and 1.V between the rectifying barrier electrode and the current collector. The current (I) flowing between the rectifying barrier electrode and the back electrode when 0 V was applied was measured. This gas sensor was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the results.

【0076】<実施例6>整流障壁電極面積25mm2のシ
リコンショットキーダイオードならびに炭化珪素ショッ
トキーダイオードに、表3に示す固体電解質(膜厚10
0μm)とイオン導電性酸素酸塩(膜厚1mm)を設け、
シリコンショットキーダイオードでは150℃、炭化珪
素ショットキーダイオードでは300℃において、乾燥
空気中で各種濃度の被検ガスを流通させた測定セル中に
作製したガスセンサを挿入し、実施例5と同様にして評
価した。その結果を表3に示す。
Example 6 A solid electrolyte (film thickness of 10) shown in Table 3 was added to a silicon Schottky diode and a silicon carbide Schottky diode having a rectifying barrier electrode area of 25 mm 2.
0 μm) and ion conductive oxyacid salt (film thickness 1 mm)
At 150 ° C. for a silicon Schottky diode and 300 ° C. for a silicon carbide Schottky diode, the gas sensor manufactured was inserted into a measurement cell in which test gases of various concentrations were circulated in dry air, and the same as in Example 5 was performed. evaluated. Table 3 shows the results.

【0077】[0077]

【表3】NO. 半導体 被検ガス 導電性酸素酸塩 集電体 応答速度 感度 選択性 127 Si NO2 LiNO2 Au ◎ ◎ ◎ 128 Si NO2 NaNO2 Au ◎ ◎ ◎ 129 Si NO2 KNO2 Au ◎ ◎ ◎ 130 Si NO2 Ba(NO2)2 Au ○ ○ ○ 131 Si NO2 Sr(NO2)2 Au ○ ○ ○ 132 Si NO2 NASICON - NaNO2 Au ◎ ◎ ◎ 133 Si NO LiNO3+Pt Au ◎ ◎ ◎ 134 Si NO NaNO3+Pt Au ◎ ◎ ◎ 135 Si NO KNO3+Pt Au ◎ ◎ ◎ 136 SiC NO RbNO3 Au ○ ○ ○ 137 SiC NO Mg(NO3)2 Au ○ ○ ○ 138 SiC NO Ca(NO3)2 Au ○ ○ ○ 139 SiC NO Sr(NO3)2 Au ○ ○ ○ 140 SiC NO Ba(NO3)2 Au ○ ○ ○ 141 SiC NO Sc(NO3)3 Au ○ ○ ○ 142 SiC NO Ce(NO3)3 Au ○ ○ ○ 143 SiC NO Zr(NO3)4 Au ○ ○ ○ 144 SiC NO Fe(NO3)2 Au ○ ○ ○ 145 SiC NO Co(NO3)2 Au ○ ○ ○ 146 SiC NO Sn(NO3)4 Au ○ ○ ○ 147 SiC NO In(NO3)3 Au ◎ ◎ ◎ 148 SiC NO Ni(NO3)2 Au ○ ○ ○ 149 SiC NO Bi(NO3)3 Au ○ ○ ○ 150 Si NO La(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 151 Si NO Pr(NO3)3+Pt Au ○ ○ ○ 152 Si NO NASICON −NaNO3−Pt Au ◎ ◎ ◎ 153 SiC CO2 Li2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 154 SiC CO2 Na2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 155 SiC CO2 K2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 156 SiC CO2 Cs2CO3 Au ○ ○ ○ 157 SiC CO2 MgCO3 Au ○ ○ ○ 158 SiC CO2 CaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 159 SiC CO2 SrCO3 Au ◎ ◎ ◎ 160 SiC CO2 BaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 161 SiC CO2 FeCO3 Au ○ ○ ○ 162 SiC CO2 Cu2CO3 Au ○ ○ ○ 163 SiC CO2 PbCO3 Au ○ ○ ○ 164 SiC CO2 NiCO3 Au ○ ○ ○ 165 SiC CO2 MnCO3 Au ○ ○ ○ 166 SiC CO2 CdCO3 Au ○ ○ ○ 167 SiC CO2 Ag2CO3 Au ○ ○ ○ 168 SiC CO2 CoCO3 Au ○ ○ ○ 169 SiC CO2 La2(CO3)3 Au ○ ○ ○ 170 SiC CO2 Ce2(CO3)3 Au ○ ○ ○ 171 Si CO2 NASICON −Li2CO3−BaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 172 Si CO2 NaHCO3 Au ◎ ◎ ◎ 173 Si CO2 KHCO3 Au ○ ○ ○ 174 SiC CO2 RbHCO3 Au ○ ○ ○ 175 SiC CO2 CsHCO3 Au ○ ○ ○ 176 Si CO2 NASICON −NaHCO3 Au ◎ ◎ ◎ 177 Si NO2 なし Pt × × 178 Si NO2 なし Au × × 179 SiC NO なし Pt × × 180 SiC NO なし Au × × 181 SiC CO2 なし Pt × ×182 SiC CO2 なし Au × × [Table 3] NO. Semiconductor Test gas Conductive oxyacid salt Collector Response speed Sensitivity Selectivity 127 Si NO2 LiNO2 Au ◎ ◎ ◎ 128 Si NO2 NaNO2 Au ◎ ◎ ◎ 129 Si NO2 KNO2 Au ◎ ◎ ◎ 130 Si NO2 Ba (NO2) 2 Au ○ ○ ○ 131 Si NO2 Sr (NO2) 2 Au ○ ○ ○ 132 Si NO2 NASICON -NaNO2 Au ◎ ◎ ◎ 133 Si NO LiNO3 + Pt Au ◎ ◎ ◎ 134 Si NO NaNO3 + Pt Au ◎ ◎ ◎ 135 Si NO KNO3 + Pt Au ◎ ◎ ◎ 136 SiC NO RbNO3 Au ○ ○ ○ 137 SiC NO Mg (NO3) 2 Au ○ ○ ○ 138 SiC NO Ca (NO3) 2 Au ○ ○ ○ 139 SiC NO Sr (NO3) 2 Au ○ ○ ○ 140 SiC NO Ba (NO3) 2 Au ○ ○ ○ 141 SiC NO Sc (NO3) 3 Au ○ ○ ○ 142 SiC NO Ce (NO3) 3 Au ○ ○ ○ 143 SiC NO Zr (NO3) 4 Au ○ ○ ○ 144 S C NO Fe (NO3) 2 Au ○ ○ ○ 145 SiC NO Co (NO3) 2 Au ○ ○ ○ 146 SiC NO Sn (NO3) 4 Au ○ ○ ○ 147 SiC NO In (NO3) 3 Au ◎ ◎ ◎ 148 SiC NO Ni (NO3) 2 Au ○ ○ ○ 149 SiC NO Bi (NO3) 3 Au ○ ○ ○ 150 Si NO La (NO3) 3 + Pt Au ○ ○ ○ 151 Si NO Pr (NO3) 3 + Pt Au ○ ○ ○ 152 Si NO NASICON − NaNO3-Pt Au ◎ ◎ ◎ 153 SiC CO2 Li2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 154 SiC CO2 Na2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 155 SiC CO2 K2CO3 Au ◎ ◎ ◎ 156 SiC CO2 Cs2CO3 Au ○ ○ 157 157 SiC CO CaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 159 SiC CO2 SrCO3 Au ◎ ◎ ◎ 160 SiC CO2 BaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 161 SiC CO2 FeCO3 Au ○ ○ ○ 162 SiC CO2 Cu2CO3 Au ○ ○ 163 SiC CO2 PbCO3 Au ○ ○ ○ 164 SiC CO2 NiCO3 Au ○ ○ ○ 165 SiC CO2 MnCO3 Au ○ ○ ○ 166 SiC CO2 CdCO3 Au ○ ○ ○ 167 SiC CO2 Ag2CO3 Au ○ ○ ○ 168 SiC CO2 CoCO3 Au ○ SiC CO2 La2 (CO3) 3 Au ○ ○ ○ 170 SiC CO2 Ce2 (CO3) 3 Au ○ ○ ○ 171 Si CO2 NASICON -Li2CO3-BaCO3 Au ◎ ◎ ◎ 172 Si CO2 NaHCO3 Au ◎ ◎ ◎ 173 Si CO2 KHCO3 ○ ○ ○ 174 SiC CO2 RbHCO3 Au ○ ○ ○ 175 SiC CO2 CsHCO3 Au ○ ○ ○ 176 Si CO2 NASICON- NaHCO3 Au ◎ ◎ ◎ 177 Si NO2 None Pt × × 178 Si NO2 None Au × × 179 SiC NO None Pt × × 180 Si NO None Au × × 181 SiC CO2 None Pt × × 182 SiC CO2 None Au × ×

【0078】実施例5においてイオン導電性酸素酸塩として
亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウムを
それぞれ用いた二酸化窒素ガスセンサは同等の結果を示
した。
In Example 5, the nitrogen dioxide gas sensor using lithium nitrite, sodium nitrite, and potassium nitrite as the ion-conductive oxyacid salts showed equivalent results.

【0079】また、イオン導電性酸素酸塩として亜硝酸バリ
ウム、亜硝酸ストロンチウムをそれぞれ用いた二酸化窒
素ガスセンサも同等の結果を示した。
Further, nitrogen dioxide gas sensors using barium nitrite and strontium nitrate as the ion conductive oxyacid salts also showed the same results.

【0080】実施例5においてイオン導電性酸素酸塩として
硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸イ
ンジウムをそれぞれ用い、表面に白金を含有する一酸化
窒素ガスセンサは同等の結果を示した。
[0080] In Example 5, lithium nitrate, sodium nitrate, potassium nitrate, and indium nitrate were used as the ion-conductive oxyacid salts, respectively, and a nitric oxide gas sensor containing platinum on the surface showed equivalent results.

【0081】また、他の硝酸塩をイオン導電性酸素酸塩とし
て用い、表面に白金を含有する一酸化窒素ガスセンサも
同等の結果を示した。
Further, a nitric oxide gas sensor containing platinum on the surface using another nitrate as the ion-conductive oxyacid salt showed the same result.

【0082】実施例5においてイオン導電性酸素酸塩として
炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、炭酸水
素ナトリウムをそれぞれ用いた二酸化炭素ガスセンサは
同等の結果を示した。
In Example 5, carbon dioxide gas sensors using lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate, and sodium hydrogen carbonate as the ion-conductive oxyacid salts showed equivalent results.

【0083】また、他の炭酸塩あるいは炭酸水素塩をイオン
導電性酸素酸塩として用いた二酸化炭素ガスセンサも同
等の結果を示した。
[0083] A carbon dioxide gas sensor using another carbonate or bicarbonate as the ion-conductive oxyacid salt also showed equivalent results.

【0084】実施例6において、固体電解質としてNASICON
をイオン導電性酸素酸塩として亜硝酸ナトリウムを用い
た二酸化窒素ガスセンサ、固体電解質としてNASICONを
イオン導電性酸素酸塩として硝酸ナトリウムを用い、表
面にPtを含有する一酸化窒素ガスセンサ、固体電解質と
してNASICONをイオン導電性酸素酸塩として炭酸リチウ
ムと炭酸バリウムを用いた二酸化炭素ガスセンサ、固体
電解質としてNASICONをイオン導電性酸素酸塩として炭
酸水素ナトリウムを用いた二酸化炭素ガスセンサは良好
な結果を示した。
In Example 6, NASICON was used as the solid electrolyte.
Nitrogen dioxide gas sensor using sodium nitrite as ion-conductive oxyacid salt, NASICON as solid electrolyte using sodium nitrate as ionic conductive oxyacid salt, nitric oxide gas sensor containing Pt on the surface, NASICON as solid electrolyte The carbon dioxide gas sensor using lithium carbonate and barium carbonate as the ion conductive oxyacid salt, and the carbon dioxide gas sensor using NASICON as the solid electrolyte and sodium hydrogen carbonate as the ion conductive oxy acid salt showed good results.

【0085】<比較例3>整流障壁電極面積25mm2のシ
リコンショットキーダイオードならびに炭化珪素ショッ
トキーダイオードに、金電極または白金電極を設け、シ
リコンショットキーダイオードでは150℃、炭化珪素
ショットキーダイオードでは300℃において、乾燥空
気中で各種濃度の被検ガスを流通させた測定セル中に作
製したガスセンサを挿入し、実施例5、6同様にして評
価した。その結果を表3(NO.177〜182)に示
す。
<Comparative Example 3> A gold electrode or a platinum electrode is provided for a silicon schottky diode and a silicon carbide schottky diode having a rectifying barrier electrode area of 25 mm 2, and 150 ° C. for a silicon Schottky diode and 300 ° C. for a silicon carbide Schottky diode. In, the gas sensor manufactured was inserted into a measurement cell in which test gases of various concentrations were circulated in dry air, and evaluation was performed in the same manner as in Examples 5 and 6. The results are shown in Table 3 (Nos. 177 to 182).

【0086】実施例のガスセンサは、比較例のものよりも、
応答速度、感度、選択性すべてに優れていた。
[0086] The gas sensor of the example is different from that of the comparative example.
Excellent in response speed, sensitivity, and selectivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】イオン導電性酸素酸塩を電界効果型トランジス
タに接合した実施例のガスセンサの構成例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a gas sensor according to an embodiment in which an ion conductive oxyacid salt is joined to a field effect transistor.

【図2】固体電解質とイオン導電性酸素酸塩を電界効果
型トランジスタに接合した実施例のガスセンサの構成例
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a gas sensor according to an embodiment in which a solid electrolyte and an ion-conductive oxyacid salt are joined to a field-effect transistor.

【図3】イオン導電性酸素酸塩をゲート制御型pn接合
ダイオードに接合した実施例のガスセンサの構成例を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a gas sensor according to an embodiment in which an ion-conductive oxyacid salt is joined to a gate control type pn junction diode.

【図4】固体電解質とイオン導電性酸素酸塩をゲート制
御型pn接合ダイオードに接合した実施例のガスセンサ
の構成例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a gas sensor according to an embodiment in which a solid electrolyte and an ion-conductive oxyacid salt are joined to a gate control type pn junction diode.

【図5】イオン導電性酸素酸塩をシリコンショットキー
ダイオードに接合した実施例のガスセンサの構成例を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a gas sensor according to an embodiment in which an ion conductive oxyacid salt is bonded to a silicon Schottky diode.

【図6】固体電解質とイオン導電性酸素酸塩をシリコン
ショットキーダイオードに接合した実施例のガスセンサ
の構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a gas sensor according to an embodiment in which a solid electrolyte and an ion conductive oxyacid salt are bonded to a silicon Schottky diode.

【図7】イオン導電性酸素酸塩を炭化珪素ショットキー
ダイオードに接合した実施例のガスセンサの構成例を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a gas sensor according to an embodiment in which an ion conductive oxyacid salt is bonded to a silicon carbide Schottky diode.

【図8】固体電解質とイオン導電性酸素酸塩を炭化珪素
ショットキーダイオードに接合した実施例のガスセンサ
の構成例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a gas sensor according to an embodiment in which a solid electrolyte and an ion conductive oxyacid salt are bonded to a silicon carbide Schottky diode.

【図9】シリコン半導体基板にソース領域、ドレイン領
域、ゲート領域を形成した電界効果型トランジスタのゲ
ート領域に亜硝酸ナトリウムと金集電体を形成した二酸
化窒素ガスセンサと比較例の二酸化窒素ガスセンサの二
酸化窒素濃度に対するセンサ感度の特性図である。
FIG. 9 shows a nitrogen dioxide gas sensor in which sodium nitrite and a gold current collector are formed in a gate region of a field effect transistor in which a source region, a drain region, and a gate region are formed in a silicon semiconductor substrate, and a nitrogen dioxide gas sensor in a comparative example. FIG. 4 is a characteristic diagram of sensor sensitivity with respect to nitrogen concentration.

【図10】シリコン半導体基板にソース領域、ドレイン領
域、ゲート領域を形成した電界効果型トランジスタのゲ
ート領域に白金粒子を含有する硝酸ナトリウムと金集電
体を形成した一酸化窒素ガスセンサと比較例の一酸化窒
素ガスセンサの一酸化窒素濃度に対するセンサ感度の特
性図である。
FIG. 10 shows a nitric oxide gas sensor in which sodium nitrate containing platinum particles and a gold current collector are formed in a gate region of a field effect transistor in which a source region, a drain region, and a gate region are formed in a silicon semiconductor substrate, and a comparative example. FIG. 4 is a characteristic diagram of a sensor sensitivity to a nitric oxide concentration in a nitric oxide gas sensor.

【図11】シリコン半導体基板にソース領域、ドレイン領
域、ゲート領域を形成した電界効果型トランジスタのゲ
ート領域に、固体電解質のNASICON、炭酸ナトリウムと
炭酸バリウムの1:2の複合塩、金集電体を形成した二
酸化炭素ガスセンサと比較例の二酸化炭素ガスセンサの
二酸化炭素濃度に対するセンサ感度の特性図である。
FIG. 11 shows a solid-state electrolyte of NASICON, a 1: 2 complex salt of sodium carbonate and barium carbonate, and a gold current collector in a gate region of a field-effect transistor in which a source region, a drain region, and a gate region are formed on a silicon semiconductor substrate. FIG. 4 is a characteristic diagram of sensor sensitivity with respect to carbon dioxide concentration of the carbon dioxide gas sensor in which is formed and the carbon dioxide gas sensor of the comparative example.

【図12】シリコン半導体基板にソース領域、ドレイン領
域、ゲート領域を形成した電界効果型トランジスタのゲ
ート領域に炭酸水素ナトリウムと金集電体を形成した二
酸化炭素ガスセンサと比較例の二酸化炭素ガスセンサの
二酸化炭素濃度に対するセンサ感度の特性図である。
FIG. 12 shows a carbon dioxide gas sensor in which sodium hydrogen carbonate and a gold current collector are formed in a gate region of a field effect transistor in which a source region, a drain region, and a gate region are formed in a silicon semiconductor substrate, and a carbon dioxide gas sensor in a comparative example. FIG. 5 is a characteristic diagram of sensor sensitivity with respect to carbon concentration.

【図13】図9、10、11、12で示した実施例のガス
センサの、乾燥空気中二酸化窒素ガス濃度0.5ppm、
乾燥空気中一酸化窒素ガス濃度1ppm、乾燥空気中二酸
化炭素ガス濃度1000ppm中のセンサ感度の経時変化
を示す特性図である。
FIG. 13 shows a gas sensor according to the embodiment shown in FIGS.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change over time in sensor sensitivity at a nitrogen monoxide gas concentration of 1 ppm in dry air and a carbon dioxide gas concentration of 1000 ppm in dry air.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 シリコン半導体基板 3 ソース領域 4 ソース電極 5 ドレイン領域 6 ドレイン電極 7 ゲート領域 8 イオン導電性酸素酸塩 9 集電体 10 固体電解質 11 直流電源 12 直流電流計 13 p型領域 14 p型電極 15 n型領域 16 n型電極 17 整流障壁電極 18 裏面電極 19 炭化珪素半導体基板 2 Silicon semiconductor substrate 3 Source region 4 Source electrode 5 Drain region 6 Drain electrode 7 Gate region 8 Ionic conductive oxyacid salt 9 Current collector 10 Solid electrolyte 11 DC power supply 12 DC ammeter 13 p-type region 14 p-type electrode 15 n Type region 16 n-type electrode 17 rectifying barrier electrode 18 back electrode 19 silicon carbide semiconductor substrate

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板にソース領域、ドレイン領域、
ゲート領域を形成した電界効果型トランジスタのゲート
領域にイオン導電性酸素酸塩と集電体を形成したことを
特徴とするガスセンサ。
1. A semiconductor substrate comprising: a source region, a drain region,
A gas sensor, wherein an ion-conductive oxyacid salt and a current collector are formed in a gate region of a field-effect transistor having a gate region.
【請求項2】前記ゲート領域にさらに固体電解質を形成
したことを特徴とする請求項1のガスセンサ。
2. The gas sensor according to claim 1, wherein a solid electrolyte is further formed in said gate region.
【請求項3】半導体基板にp型領域、n型領域、ゲート
領域を形成したゲート制御型pn接合ダイオードのゲー
ト領域にイオン導電性酸素酸塩と集電体を形成したこと
を特徴とするガスセンサ。
3. A gas sensor wherein an ion-conductive oxyacid salt and a current collector are formed in a gate region of a gate control type pn junction diode having a p-type region, an n-type region and a gate region formed on a semiconductor substrate. .
【請求項4】前記ゲート領域にさらに固体電解質を形成
したことを特徴とする請求項3のガスセンサ。
4. The gas sensor according to claim 3, wherein a solid electrolyte is further formed in said gate region.
【請求項5】半導体基板に整流障壁電極を形成したショ
ットキーダイオードの整流障壁電極上にイオン導電性酸
素酸塩と集電体を形成したことを特徴とするガスセン
サ。
5. A gas sensor, wherein an ion-conductive oxyacid salt and a current collector are formed on a rectifying barrier electrode of a Schottky diode having a rectifying barrier electrode formed on a semiconductor substrate.
【請求項6】前記整流障壁電極上にさらに固体電解質を
形成したことを特徴とする請求項5のガスセンサ。
6. The gas sensor according to claim 5, wherein a solid electrolyte is further formed on the rectifying barrier electrode.
【請求項7】前記酸素酸塩が金属亜硝酸塩および/また
金属硝酸塩を含有することを特徴とする請求項1〜6の
いずれかのガスセンサ。
7. The gas sensor according to claim 1, wherein said oxyacid salt contains metal nitrite and / or metal nitrate.
【請求項8】前記金属亜硝酸塩が、亜硝酸リチウム、亜
硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸ルビジウム、
亜硝酸セシウム、亜硝酸バリウムおよび亜硝酸ストロン
チウムのいずれか一種以上を含有することを特徴とする
請求項1〜7のいずれかのガスセンサ。
8. The method according to claim 1, wherein the metal nitrite is lithium nitrite, sodium nitrite, potassium nitrite, rubidium nitrite,
The gas sensor according to any one of claims 1 to 7, further comprising at least one of cesium nitrite, barium nitrite, and strontium nitrite.
【請求項9】前記金属硝酸塩が、硝酸リチウム、硝酸ナ
トリウム、硝酸カリウム、硝酸ルビジウム、硝酸マグネ
シウム、硝酸カルシウム、硝酸ストロンチウム、硝酸バ
リウム、硝酸スカンジウム、硝酸セリウム、硝酸ジルコ
ニウム、硝酸鉄、硝酸銅、硝酸コバルト、硝酸スズ、硝
酸インジウム、硝酸ニッケル、硝酸鉛、硝酸ビスマスお
よび希土類硝酸塩のいずれか一種以上を含有することを
特徴とする請求項1〜7のいずれかのガスセンサ。
9. The method according to claim 8, wherein the metal nitrate is lithium nitrate, sodium nitrate, potassium nitrate, rubidium nitrate, magnesium nitrate, calcium nitrate, strontium nitrate, barium nitrate, scandium nitrate, cerium nitrate, zirconium nitrate, iron nitrate, copper nitrate, cobalt nitrate The gas sensor according to any one of claims 1 to 7, further comprising at least one of tin nitrate, indium nitrate, nickel nitrate, lead nitrate, bismuth nitrate, and rare earth nitrate.
【請求項10】前記酸素酸塩が金属炭酸塩および/また
金属炭酸水素塩を含有することを特徴とする請求項1〜
6のいずれかのガスセンサ。
10. The method according to claim 1, wherein said oxyacid salt contains a metal carbonate and / or a metal bicarbonate.
6. The gas sensor according to any of 6.
【請求項11】前記金属炭酸塩が、炭酸リチウム、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシ
ウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロ
ンチウム、炭酸バリウム、炭酸鉄、炭酸銅、炭酸鉛、炭
酸ニッケル、炭酸マンガン、炭酸カドミウム、炭酸銀、
炭酸コバルトおよび希土類炭酸塩のいずれか一種以上を
含有することを特徴とする請求項1〜6、または10の
いずれかのガスセンサ。
11. The metal carbonate is lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, rubidium carbonate, cesium carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate, iron carbonate, copper carbonate, lead carbonate, nickel carbonate, Manganese carbonate, cadmium carbonate, silver carbonate,
The gas sensor according to claim 1, wherein the gas sensor contains at least one of cobalt carbonate and a rare earth carbonate.
【請求項12】前記金属炭酸水素塩が、炭酸水素ナトリ
ウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ルビジウムおよび炭
酸水素セシウムのいずれか一種以上を含有することを特
徴とする請求1〜6、または10のいずれかのガスセン
サ。
12. The method according to claim 1, wherein said metal hydrogencarbonate contains at least one of sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, rubidium hydrogencarbonate and cesium hydrogencarbonate. Gas sensor.
【請求項13】前記固体電解質が、ナトリウムイオン導
電体、リチウムイオン導電体、カリウムイオン導電体、
プロトン導電体、酸化物イオン導電体およびフッ素イオ
ン導電体のいずれか一種以上からなることを特徴とする
請求項2,4,6のいずれかのガスセンサ。
13. The solid electrolyte according to claim 1, wherein said solid electrolyte is a sodium ion conductor, a lithium ion conductor, a potassium ion conductor,
7. The gas sensor according to claim 2, comprising at least one of a proton conductor, an oxide ion conductor and a fluorine ion conductor.
【請求項14】前記金属亜硝酸塩または金属硝酸塩の表
面が、白金粒子を含有することを特徴とする請求項7〜
9のいずれかのガスセンサ。
14. The method according to claim 7, wherein the surface of said metal nitrite or metal nitrate contains platinum particles.
9. The gas sensor according to any of 9.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008506099A (en) * 2004-07-07 2008-02-28 ユニヴェルシテ・ドゥ・レンヌ・1 Sensor for detecting and / or measuring the concentration of electric charge contained in the environment, its use, and its manufacturing method
TWI475222B (en) * 2012-07-20 2015-03-01 Univ Nat Cheng Kung Nitrogen oxide sensor and manufacturing method thereof
US9063160B2 (en) 2007-07-26 2015-06-23 Duke University Method for liberating and detecting nitric oxide from nitrosothiols and iron nitrosyls in blood
JP2019132676A (en) * 2018-01-31 2019-08-08 日立金属株式会社 Gas sensor
IT201800010396A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-16 St Microelectronics Srl SYSTEM AND METHOD FOR THE DETECTION OF THE CONCENTRATION OF METALLIC PARTICLES

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5740641A (en) * 1980-08-25 1982-03-06 Kuraray Co Ltd Gas sensor
JPH0450755A (en) * 1990-06-20 1992-02-19 Hitachi Ltd Semiconductor gas sensor
JPH06222027A (en) * 1992-09-02 1994-08-12 Kobe Steel Ltd Diamond schottky diode and gas sensor and chemical substance sensor utilizing it
JPH09504613A (en) * 1993-11-02 1997-05-06 エレクトリック パワー リサーチ インスチテュート Fluid detection using metal-insulated semiconductor (MIS) sensor
JP2000046792A (en) * 1998-07-24 2000-02-18 Riken Corp Gas sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5740641A (en) * 1980-08-25 1982-03-06 Kuraray Co Ltd Gas sensor
JPH0450755A (en) * 1990-06-20 1992-02-19 Hitachi Ltd Semiconductor gas sensor
JPH06222027A (en) * 1992-09-02 1994-08-12 Kobe Steel Ltd Diamond schottky diode and gas sensor and chemical substance sensor utilizing it
JPH09504613A (en) * 1993-11-02 1997-05-06 エレクトリック パワー リサーチ インスチテュート Fluid detection using metal-insulated semiconductor (MIS) sensor
JP2000046792A (en) * 1998-07-24 2000-02-18 Riken Corp Gas sensor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中田聖士, 島ノ江憲剛, 山添昇,三浦則雄: "電界効果トランジスタ(FET)型NO2センサに関する研究", 電気化学会大会講演要旨集, vol. 67, JPN6009068474, 28 March 2000 (2000-03-28), JP, pages 175, ISSN: 0001506063 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008506099A (en) * 2004-07-07 2008-02-28 ユニヴェルシテ・ドゥ・レンヌ・1 Sensor for detecting and / or measuring the concentration of electric charge contained in the environment, its use, and its manufacturing method
US9063160B2 (en) 2007-07-26 2015-06-23 Duke University Method for liberating and detecting nitric oxide from nitrosothiols and iron nitrosyls in blood
US9562913B2 (en) 2007-07-26 2017-02-07 Duke University Method for liberating and detecting nitric oxide from nitrosothiols and iron nitrosyls in blood
TWI475222B (en) * 2012-07-20 2015-03-01 Univ Nat Cheng Kung Nitrogen oxide sensor and manufacturing method thereof
JP2019132676A (en) * 2018-01-31 2019-08-08 日立金属株式会社 Gas sensor
WO2019150631A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-08 日立金属株式会社 Gas sensor
IT201800010396A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-16 St Microelectronics Srl SYSTEM AND METHOD FOR THE DETECTION OF THE CONCENTRATION OF METALLIC PARTICLES
US11821886B2 (en) 2018-11-16 2023-11-21 Stmicroelectronics S.R.L. System and method for detecting the concentration of metal particles

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