JP2016217925A - ガスセンサ及び情報処理システム - Google Patents
ガスセンサ及び情報処理システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016217925A JP2016217925A JP2015104222A JP2015104222A JP2016217925A JP 2016217925 A JP2016217925 A JP 2016217925A JP 2015104222 A JP2015104222 A JP 2015104222A JP 2015104222 A JP2015104222 A JP 2015104222A JP 2016217925 A JP2016217925 A JP 2016217925A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas sensor
- type semiconductor
- semiconductor layer
- tertiary amine
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000010365 information processing Effects 0.000 title claims description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 50
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 claims abstract description 50
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 claims description 26
- NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M copper(i) bromide Chemical compound Br[Cu] NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 26
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 6
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- ADZWSOLPGZMUMY-UHFFFAOYSA-M silver bromide Chemical compound [Ag]Br ADZWSOLPGZMUMY-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 229910052946 acanthite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AQMRBJNRFUQADD-UHFFFAOYSA-N copper(I) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+].[Cu+] AQMRBJNRFUQADD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 claims description 3
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N silver sulfide Chemical compound [S-2].[Ag+].[Ag+] XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940056910 silver sulfide Drugs 0.000 claims description 3
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 abstract description 17
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 abstract description 17
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 16
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 12
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 140
- 230000004044 response Effects 0.000 description 49
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 48
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- GYHFUZHODSMOHU-UHFFFAOYSA-N nonanal Chemical compound CCCCCCCCC=O GYHFUZHODSMOHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 230000008859 change Effects 0.000 description 26
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 22
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 13
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 7
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 7
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 7
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 7
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 7
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- NHLUVTZJQOJKCC-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylhexadecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN(C)C NHLUVTZJQOJKCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 4
- QTMDXZNDVAMKGV-UHFFFAOYSA-L copper(ii) bromide Chemical compound [Cu+2].[Br-].[Br-] QTMDXZNDVAMKGV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 4
- VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N Cu+ Chemical compound [Cu+] VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000000269 nucleophilic effect Effects 0.000 description 3
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 3
- 241000894007 species Species 0.000 description 3
- 229910021590 Copper(II) bromide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- AVHHVBVIOOAZHO-UHFFFAOYSA-N nonanal Chemical compound CCCCCCCCC=O.CCCCCCCCC=O AVHHVBVIOOAZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- FSJWWSXPIWGYKC-UHFFFAOYSA-M silver;silver;sulfanide Chemical compound [SH-].[Ag].[Ag+] FSJWWSXPIWGYKC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N Butyraldehyde Chemical compound CCCC=O ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229940100890 silver compound Drugs 0.000 description 1
- 150000003379 silver compounds Chemical class 0.000 description 1
- VFWRGKJLLYDFBY-UHFFFAOYSA-N silver;hydrate Chemical compound O.[Ag].[Ag] VFWRGKJLLYDFBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/497—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
- A61B5/082—Evaluation by breath analysis, e.g. determination of the chemical composition of exhaled breath
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Physiology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
Abstract
【課題】肺癌等の検査に用いることができる程度に、高感度でアルデヒドを検知でき、かつ、高い選択比を持って他の物質と区別可能なガスセンサを提供する。
【解決手段】ガスセンサを、検知対象ガスと接触する側の表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３と、ｐ型半導体層を介して電気的に接続される２つの電極４、５とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】ガスセンサを、検知対象ガスと接触する側の表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３と、ｐ型半導体層を介して電気的に接続される２つの電極４、５とを備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、ガスセンサ及び情報処理システムに関する。
従来から、人の呼気や尿の匂いから、その人の健康状態に関する有益な情報が得られることが知られている。
そして、人の呼気をガスセンサで検知し、疾病を自覚症状のない初期段階で発見するための研究開発が行なわれている。
例えば、呼気中の特定の化学物質に注目し、これをガスセンサで検知することで、疾病罹患の有無を判定する方法が検討されている。
そして、人の呼気をガスセンサで検知し、疾病を自覚症状のない初期段階で発見するための研究開発が行なわれている。
例えば、呼気中の特定の化学物質に注目し、これをガスセンサで検知することで、疾病罹患の有無を判定する方法が検討されている。
特に、アルデヒドを、高感度で検知でき、かつ、高い選択比を持って他の物質と区別可能なガスセンサを実現することができれば、例えば肺癌等の検査に用いることが可能になる。
なお、室内の揮発性有機化合物の濃度をモニタリングするためのセンサとして、酸化モリブデンを主成分とする無機化合物の層の間に、ポリナフチルアミン、ポリアミノアントラセン又はこれらの誘導体を主成分とする有機高分子が挿入された導電性の有機無機ハイブリッド材料を用い、ホルムアルデヒドよりもアセトアルデヒドを優先的に検知しうるガスセンサが提案されている。また、野菜等の新鮮度を検知するためのガスセンサとして、酸化スズ等の金属酸化物を用い、アルデヒド類を検知しうるガスセンサも提案されている。
なお、室内の揮発性有機化合物の濃度をモニタリングするためのセンサとして、酸化モリブデンを主成分とする無機化合物の層の間に、ポリナフチルアミン、ポリアミノアントラセン又はこれらの誘導体を主成分とする有機高分子が挿入された導電性の有機無機ハイブリッド材料を用い、ホルムアルデヒドよりもアセトアルデヒドを優先的に検知しうるガスセンサが提案されている。また、野菜等の新鮮度を検知するためのガスセンサとして、酸化スズ等の金属酸化物を用い、アルデヒド類を検知しうるガスセンサも提案されている。
しかしながら、例えば肺癌等の検査に用いることができる程度に、高感度でアルデヒドを検知でき、かつ、高い選択比を持って他の物質と区別可能なガスセンサは実現できていない。
そこで、例えば肺癌等の検査に用いることができる程度に、高感度でアルデヒドを検知でき、かつ、高い選択比を持って他の物質と区別可能なガスセンサ及びこれを用いた情報処理システムを実現したい。
そこで、例えば肺癌等の検査に用いることができる程度に、高感度でアルデヒドを検知でき、かつ、高い選択比を持って他の物質と区別可能なガスセンサ及びこれを用いた情報処理システムを実現したい。
本ガスセンサは、検知対象ガスと接触する側の表面が３級アミンで被覆されているｐ型半導体層と、ｐ型半導体層を介して電気的に接続される２つの電極とを備える。
本情報処理システムは、上述のガスセンサと、ガスセンサによって得られたデータを処理するコンピュータとを備える。
本情報処理システムは、上述のガスセンサと、ガスセンサによって得られたデータを処理するコンピュータとを備える。
したがって、本ガスセンサ及び情報処理システムによれば、例えば肺癌等の検査に用いることができる程度に、高感度でアルデヒドを検知でき、かつ、高い選択比を持って他の物質と区別可能なガスセンサ及びこれを用いた情報処理システムを実現することができるという利点がある。
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかるガスセンサ及び情報処理システムについて、図１〜図１３を参照しながら説明する。
本実施形態にかかるガスセンサは、大気中の化学物質を検知するガスセンサ、特に、人の呼気に含まれ、健康状態を反映する化学物質であるアルデヒド（例えばアセトアルデヒドやノナナールなど；アルデヒド類）を検知するガスセンサであって、室温動作が可能で、例えば肺癌等の検査に用いることができる。なお、このガスセンサをアルデヒドガスセンサともいう。
本実施形態にかかるガスセンサは、大気中の化学物質を検知するガスセンサ、特に、人の呼気に含まれ、健康状態を反映する化学物質であるアルデヒド（例えばアセトアルデヒドやノナナールなど；アルデヒド類）を検知するガスセンサであって、室温動作が可能で、例えば肺癌等の検査に用いることができる。なお、このガスセンサをアルデヒドガスセンサともいう。
本実施形態のガスセンサは、図１に示すように、ガスセンサデバイス１を備え、このガスセンサデバイス１は、検知対象ガスと接触する側の表面が３級アミン（３級アミン層）２で被覆されているｐ型半導体層３と、ｐ型半導体層３を介して電気的に接続される２つの電極４、５とを備える。ここでは、検知対象ガスは、人の呼気であり、アルデヒドを含むガスである。なお、検知対象ガスを測定対象ガスともいう。
ここで、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３は、アミン分子中のアミノ基と強く相互作用するものであることが好ましい。ここで、銅又は銀を含む化合物は、これらの金属のイオンがアミノ基との間に強い配位結合を形成する。このため、ｐ型半導体層３は、銅又は銀を含む化合物であるｐ型半導体材料で形成されているものとするのが好ましい。つまり、ｐ型半導体層３は、銅又は銀を含むものとするのが好ましい。
具体的には、ｐ型半導体層３は、銅又は銀を含む化合物である臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、硫化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｓ）、酸化銀（Ａｇ２Ｏ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）、硫化銀（Ａｇ２Ｓ）からなる群から選ばれるいずれか一種を含むｐ型半導体材料からなるものとするのが好ましい。つまり、ｐ型半導体層３は、臭化第一銅、酸化第一銅、硫化第一銅、酸化銀、臭化銀、硫化銀からなる群から選ばれるいずれか一種を含むものとするのが好ましい。
また、３級アミン２は、アミノ基の窒素原子に結合する原子団が全てアルキル基であることが好ましい。つまり、例えば肺癌のマーカーとなりうるアルデヒド、例えば、カルボニル基の炭素原子に水素原子とアルキル基が結合したアルデヒドを検知するには、３級アミン２は、アミノ基の窒素原子に結合する原子団が全てアルキル基であることが好ましい。これにより、アルデヒド、例えば肺癌のマーカーとなりうるアルデヒドに対して強い応答が得られるようにすることができる。
ここで、３級アミン２としては、例えばＮ，Ｎ−ジメチル−ヘキサデシルアミンなどを用いれば良い。
また、２つの電極４、５は、ｐ型半導体層３の３級アミン２で被覆されている側の反対側に間隔をあけて設けられている。そして、少なくとも２つの電極４、５の間の領域（ギャップ）の上方の３級アミン２の表面に検知対象ガスが接触するように３級アミン２の表面が露出している。
また、２つの電極４、５は、ｐ型半導体層３の３級アミン２で被覆されている側の反対側に間隔をあけて設けられている。そして、少なくとも２つの電極４、５の間の領域（ギャップ）の上方の３級アミン２の表面に検知対象ガスが接触するように３級アミン２の表面が露出している。
ここでは、基板６の上方に（ここでは基板６の表面上に設けられた絶縁膜７上に）所定の間隔（ギャップ）をあけて２つの電極４、５（一対の電極）が設けられており、これらの電極間が導通するようにｐ型半導体層３が設けられており、このｐ型半導体層３の検知対象ガスと接触する側の表面が３級アミン２で被覆されている。そして、２つの電極４、５の間のギャップの上方を含む３級アミン２の表面に検知対象ガスが接触するように３級アミン２の表面が露出している。
なお、基板６の上方にｐ型半導体層３が設けられており、このｐ型半導体層３の上に、所定の間隔（ギャップ）をあけて２つの電極４、５（一対の電極）が設けられており、表面が３級アミン２で被覆されたｐ型半導体層３が、上記ギャップを通じて検知対象ガスと接触するように構成しても良い。
このように構成することで、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３にアルデヒド分子が吸着すると、その電気抵抗が変化することになる。このため、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３の電気抵抗の変化を検知することで、アルデヒドを検知できることになる。このように、本実施形態のガスセンサは、アルデヒド分子の吸着に起因する電気抵抗（電気特性）の変化に基づいてアルデヒドを検知するガスセンサである。
このように構成することで、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３にアルデヒド分子が吸着すると、その電気抵抗が変化することになる。このため、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３の電気抵抗の変化を検知することで、アルデヒドを検知できることになる。このように、本実施形態のガスセンサは、アルデヒド分子の吸着に起因する電気抵抗（電気特性）の変化に基づいてアルデヒドを検知するガスセンサである。
また、ガスセンサを、２つの電極４、５に接続され、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３の電気特性（ここでは電気抵抗）の変化を検知する検知部を備えるものとしても良い。
例えば、ガスセンサデバイス１の２つの電極４、５を、それぞれ、配線を介して、検知部としての回路（例えばトランジスタを含む回路）に接続し、この回路で、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３の電気特性（ここでは電気抵抗）の変化を検知するようにすれば良い。なお、検知部としての回路は、配線を介して、２つの電極４、５のそれぞれに接続されていれば良く、例えば、回路及び配線が、基板６の表面上に設けられた絶縁膜７の中に設けられていても良いし、配線を介して接続された他の基板に回路が設けられていても良い。
例えば、ガスセンサデバイス１の２つの電極４、５を、それぞれ、配線を介して、検知部としての回路（例えばトランジスタを含む回路）に接続し、この回路で、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３の電気特性（ここでは電気抵抗）の変化を検知するようにすれば良い。なお、検知部としての回路は、配線を介して、２つの電極４、５のそれぞれに接続されていれば良く、例えば、回路及び配線が、基板６の表面上に設けられた絶縁膜７の中に設けられていても良いし、配線を介して接続された他の基板に回路が設けられていても良い。
上述のように、ガスセンサに備えられるガスセンサデバイス１の感応層（検知層）に、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３を用いることで、例えば肺癌等の検査に用いることができる程度に、高感度で、かつ、高い選択比を持って他の物質と区別して、アルデヒドを検知することが可能となる。
ここで、例えば、肺癌に関しては、炭素数が５から１０のアルデヒドを指標物質として用いることができ、特に、炭素数が９であるノナナールがマーカー物質として好適であり、体積比率で約２００ｐｐｂの濃度を閾値として、罹患の有無を判定可能であるとされている。
ここで、例えば、肺癌に関しては、炭素数が５から１０のアルデヒドを指標物質として用いることができ、特に、炭素数が９であるノナナールがマーカー物質として好適であり、体積比率で約２００ｐｐｂの濃度を閾値として、罹患の有無を判定可能であるとされている。
上述のように、ガスセンサに備えられるガスセンサデバイス１の感応層に、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３を用いることで、例えば約３００ｐｐｂの濃度のアセトアルデヒドや約２００ｐｐｂの濃度のノナナールを検知することが可能となる。つまり、肺癌の検査に適用可能な水準で、アセトアルデヒドやノナナールなどのアルデヒドを高感度に検知可能となる。
一方、ガスセンサに備えられるガスセンサデバイス１の感応層に、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３を用いる場合、アンモニアに対しては明瞭な応答が見られず、ケトン（例えばアセトン）やアルコール（例えばエタノール）に対しては応答が弱い。つまり、アルデヒドと、アンモニア、ケトン、アルコールとの間で応答性の差を大きくすることができる。このように、アルデヒド以外の化学物質、即ち、例えばアンモニア、ケトン（例えばアセトン）、アルコール（例えばエタノール）などの有機ガス（気体状有機化合物）に対しては感度が低いという高いガス種選択性を有する。
このように、ガスセンサに備えられるガスセンサデバイス１の感応層に、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３を用いることで、肺癌の検査に用いることができる程度に、高感度で、かつ、高い選択比を持って他の物質と区別して、アルデヒドを検知することが可能となる。つまり、気体状有機化合物の中のアルデヒドに対して特に強く応答する高感度なガスセンサを実現することができる。そして、このようなガスセンサを用いることで、簡便な肺癌検査装置を構成することが可能となり、呼気による肺癌の簡易検診（診断）を実現することが可能となる。
これに対し、従来技術の欄で挙げた、酸化モリブデンを主成分とする無機化合物の層の間にポリナフチルアミン等を主成分とする有機高分子が挿入された有機無機ハイブリッド材料を用いるガスセンサでは、４００ｐｐｂの濃度のアセトアルデヒドに対して約５％の抵抗変化率を示すにすぎず、肺癌等の検査に用いるには感度が不十分である。
また、ガスセンサに備えられるガスセンサデバイス１の感応層は、電気特性（ここでは電気抵抗）の変化が大きいこと、さらに、ガスを検知した後に元の状態に戻り、かつ、その回復速度が速い（回復時間が短い）ことが望ましく、これらの点から、上述のように、感応層に、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３を用いるのが好ましい。例えば、感応層を構成するｐ型半導体層３の表面を被覆するのに３級アミン２を用いることで、１級アミンや２級アミンを用いる場合と比較して、ガスを検知する際の電気特性（ここでは電気抵抗）の変化が大きくなり、さらに、ガスを検知した後に元の状態に戻り、かつ、その回復速度を速くすることが可能となる。
また、ガスセンサに備えられるガスセンサデバイス１の感応層は、電気特性（ここでは電気抵抗）の変化が大きいこと、さらに、ガスを検知した後に元の状態に戻り、かつ、その回復速度が速い（回復時間が短い）ことが望ましく、これらの点から、上述のように、感応層に、表面が３級アミン２で被覆されているｐ型半導体層３を用いるのが好ましい。例えば、感応層を構成するｐ型半導体層３の表面を被覆するのに３級アミン２を用いることで、１級アミンや２級アミンを用いる場合と比較して、ガスを検知する際の電気特性（ここでは電気抵抗）の変化が大きくなり、さらに、ガスを検知した後に元の状態に戻り、かつ、その回復速度を速くすることが可能となる。
以下、上述のように構成されるガスセンサにおいて、ｐ型半導体層３の材料を臭化第一銅（ＣｕＢｒ）とした場合の動作原理について説明する。
まず、３級アミン２に含まれるアミノ基の窒素原子は、銅イオンとの間に配位結合を形成可能である。このため、図２に示すように、検知対象ガスと接触する側の表面近傍領域では、ｐ型半導体層３としてのＣｕＢｒ層の表面にアミノ基を向けた状態で３級アミン２が強く吸着する。
まず、３級アミン２に含まれるアミノ基の窒素原子は、銅イオンとの間に配位結合を形成可能である。このため、図２に示すように、検知対象ガスと接触する側の表面近傍領域では、ｐ型半導体層３としてのＣｕＢｒ層の表面にアミノ基を向けた状態で３級アミン２が強く吸着する。
このような検知対象ガスと接触する側の表面に、図３に示すように、アルデヒド分子が接近し、付着すると、即ち、３級アミン２に含まれるアミノ基とアルデヒドが近接すると、図４に示すように、３級アミン２のアミノ基の窒素原子がアルデヒドのカルボニル基に対して求核攻撃を行ない、一時的に分極構造が形成される。
このような分極構造がｐ型半導体層３としてのＣｕＢｒ層の表面に近接して存在すると、ＣｕＢｒ層３の表面近傍において、キャリアが局所電荷によってトラップされ、移動速度が下がる結果、電気抵抗が増大する。
このような分極構造がｐ型半導体層３としてのＣｕＢｒ層の表面に近接して存在すると、ＣｕＢｒ層３の表面近傍において、キャリアが局所電荷によってトラップされ、移動速度が下がる結果、電気抵抗が増大する。
このため、ＣｕＢｒ層３に電気的に接続された２つの電極４、５を介して、ＣｕＢｒ層３の電気抵抗の変化を測定することで、例えばアセトアルデヒドやノナナールなどのアルデヒドの濃度を測定することができる。
ところで、アミンとアルデヒドとの一時的な結合によって形成される分極構造と、ｐ型半導体層３の表面との距離が近いほど、キャリアトラップの効果が大きくなる。このため、アミンに含まれるアミノ基は、ｐ型半導体層３を構成する原子に結合可能であることが好ましい。そこで、上述のように、アミノ基が強固な配位結合を形成可能な陽イオンを構成要素として含む銅又は銀の化合物である半導体材料（ここではＣｕＢｒ）を用いるのが好ましい。
ところで、アミンとアルデヒドとの一時的な結合によって形成される分極構造と、ｐ型半導体層３の表面との距離が近いほど、キャリアトラップの効果が大きくなる。このため、アミンに含まれるアミノ基は、ｐ型半導体層３を構成する原子に結合可能であることが好ましい。そこで、上述のように、アミノ基が強固な配位結合を形成可能な陽イオンを構成要素として含む銅又は銀の化合物である半導体材料（ここではＣｕＢｒ）を用いるのが好ましい。
また、基本的にどのようなアミンであっても、アルデヒドとは反応するが、アルデヒドは１級アミンとの反応で直ちにイミンに変化し、２級アミンとの反応では可逆的な付加体を形成する。これらの１級及び２級アミンから生成される物質は、３級アミン２とアルデヒドから得られる分極構造と比較して、分極モーメントが小さい上に、寿命が長い。このため、ｐ型半導体層３の表面近傍におけるキャリアトラップによる抵抗の変化の点及び検知対象ガスとの接触が終了してからの回復速度の点で、３級アミン２が特に好適である。
さらに、３級アミン２は、アルデヒドと化学的性質が近いケトン（ケトン類）に対する求核攻撃能力が低いため、アルデヒドとケトンとの間で、デバイスの応答性の差を大きくすることができる。また、アミンには、アルコールの水酸基からプロトンを引き抜くことでアルコールとの間でイオン対を形成する能力があるが、このような変化は、上述の求核攻撃とは異なって、周囲に溶媒が存在しない場合には困難である。このため、ガスセンサとしてはアルコールに対する応答は弱くなる。さらに、３級アミン２は、アンモニアに対しては明瞭な応答が見られない。したがって、３級アミン２を用いることで、アルデヒド以外の化学物質、即ち、例えばアンモニア、ケトン（例えばアセトン）、アルコール（例えばエタノール）などの有機ガス（気体状有機化合物）に対しては感度が低いという高いガス種選択性を有するものとなる。つまり、３級アミン２を用いることで、気体状有機化合物のうち、特に、アルデヒドに強く応答する能力を有するガスセンサを実現することができる。
また、例えば、肺癌のマーカーとして有力視されるアルデヒドは、カルボニル基の炭素原子に水素原子とアルキル基が結合した構造をとるため、このアルデヒドに対して強い応答が得られるようにするためには、アミノ基の窒素原子に結合する原子団が全てアルキル基であるような３級アミン２を用いるのが好ましい。
したがって、本実施形態にかかるガスセンサによれば、例えば肺癌等の検査に用いることができる程度に、高感度でアルデヒドを検知でき、かつ、高い選択比を持って他の物質と区別可能なガスセンサを実現することができるという利点がある。
したがって、本実施形態にかかるガスセンサによれば、例えば肺癌等の検査に用いることができる程度に、高感度でアルデヒドを検知でき、かつ、高い選択比を持って他の物質と区別可能なガスセンサを実現することができるという利点がある。
以下、実施例によって更に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
本実施例では、まず、長さ約５０ｍｍ、幅約１０ｍｍで、表面に厚さ約１μｍの熱酸化膜（ＳｉＯ２膜；絶縁膜）７を有する熱酸化膜付シリコンウェハ（シリコン基板；基板）６上に、距離約０．５ｍｍのギャップを挟んで、幅約１０ｍｍ、長さ約２０ｍｍ、膜厚約３０ｎｍの２つの金電極（一対の金電極；金電極膜）４、５を、マスクを用いて、真空蒸着によって形成した（図１参照）。
本実施例では、まず、長さ約５０ｍｍ、幅約１０ｍｍで、表面に厚さ約１μｍの熱酸化膜（ＳｉＯ２膜；絶縁膜）７を有する熱酸化膜付シリコンウェハ（シリコン基板；基板）６上に、距離約０．５ｍｍのギャップを挟んで、幅約１０ｍｍ、長さ約２０ｍｍ、膜厚約３０ｎｍの２つの金電極（一対の金電極；金電極膜）４、５を、マスクを用いて、真空蒸着によって形成した（図１参照）。
続いて、その上に、ｐ型半導体層３として、厚さ約１２０ｎｍの臭化第一銅（ＣｕＢｒ）層を形成した（図１参照）。
ここでは、まず、膜厚約１５ｎｍの銅を、幅約８ｍｍ、長さ約３０ｍｍの平面形状となるように、マスクを用いて、真空蒸着によって成膜した。続いて、濃度約１００ｍＭの臭化第二銅水溶液に約１８秒間浸漬した。この処理によって銅膜を変化させて厚さ約１２０ｎｍのＣｕＢｒ層３を形成した（図１参照）。
ここでは、まず、膜厚約１５ｎｍの銅を、幅約８ｍｍ、長さ約３０ｍｍの平面形状となるように、マスクを用いて、真空蒸着によって成膜した。続いて、濃度約１００ｍＭの臭化第二銅水溶液に約１８秒間浸漬した。この処理によって銅膜を変化させて厚さ約１２０ｎｍのＣｕＢｒ層３を形成した（図１参照）。
続いて、ＣｕＢｒ層３の表面を３級アミン２であるＮ，Ｎ−ジメチル−ヘキサデシルアミンで被覆した（図１参照）。
ここでは、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ヘキサデシルアミンの濃度が約１００ｐｐｍであるヘキサン溶液に、室温で約３分間浸漬し、その直後にヘキサン飽和蒸気中で垂直に立てた状態で約３分間放置して、余分なアミンを洗い落とした後、空気中に取り出して放置乾燥するという方法で、ＣｕＢｒ層３の表面を３級アミン２であるＮ，Ｎ−ジメチル−ヘキサデシルアミンで被覆した。
ここでは、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ヘキサデシルアミンの濃度が約１００ｐｐｍであるヘキサン溶液に、室温で約３分間浸漬し、その直後にヘキサン飽和蒸気中で垂直に立てた状態で約３分間放置して、余分なアミンを洗い落とした後、空気中に取り出して放置乾燥するという方法で、ＣｕＢｒ層３の表面を３級アミン２であるＮ，Ｎ−ジメチル−ヘキサデシルアミンで被覆した。
このようにして、本実施例のガスセンサデバイス１を作製した（図１参照）。
次に、このようにして作製したガスセンサデバイス１を、流量が毎分４Ｌである窒素ガス流路中に設置し、ガス源を純窒素と所定濃度の検知対象ガスを含む同流量の窒素との間で切り替え、ガスセンサデバイス１の抵抗変化を測定することで、ガスセンサデバイス１の各ガス種に対する応答を評価した。
次に、このようにして作製したガスセンサデバイス１を、流量が毎分４Ｌである窒素ガス流路中に設置し、ガス源を純窒素と所定濃度の検知対象ガスを含む同流量の窒素との間で切り替え、ガスセンサデバイス１の抵抗変化を測定することで、ガスセンサデバイス１の各ガス種に対する応答を評価した。
まず、濃度約３００ｐｐｂのアンモニアに対する応答、濃度約３００ｐｐｂのアセトアルデヒドに対する応答、濃度約２００ｐｐｂのノナナールに対する応答を評価した。
ここで、図５、図６、図７は、それぞれ、濃度約３００ｐｐｂのアンモニアに対する応答、濃度約３００ｐｐｂのアセトアルデヒドに対する応答、濃度約２００ｐｐｂのノナナールに対する応答を、抵抗変化率の時間変化の形で示したものである。
ここで、図５、図６、図７は、それぞれ、濃度約３００ｐｐｂのアンモニアに対する応答、濃度約３００ｐｐｂのアセトアルデヒドに対する応答、濃度約２００ｐｐｂのノナナールに対する応答を、抵抗変化率の時間変化の形で示したものである。
図５に示すように、濃度約３００ｐｐｂのアンモニアに対しては明瞭な応答を示さなかった。これに対し、図６に示すように、濃度約３００ｐｐｂのアセトアルデヒドに対しては約２０分間で約６０％の抵抗変化を示した。また、図７に示すように、濃度約２００ｐｐｂのノナナールに対しては約２０分間で約８０％の抵抗変化を示した。
そして、これらの３種のガスに加え、さらに、アセトンに対する応答、エタノールに対する応答も評価し、評価に用いた各ガス種に対する応答（応答強度）を、ノナナールに対する応答（応答強度）を基準として、各ガス種の濃度で規格化して、ノナナールに対する応答（応答強度）に対する比（選択比）を求めたところ、図８に示すような結果が得られた。
そして、これらの３種のガスに加え、さらに、アセトンに対する応答、エタノールに対する応答も評価し、評価に用いた各ガス種に対する応答（応答強度）を、ノナナールに対する応答（応答強度）を基準として、各ガス種の濃度で規格化して、ノナナールに対する応答（応答強度）に対する比（選択比）を求めたところ、図８に示すような結果が得られた。
図８に示すように、本実施例のガスセンサデバイスは、アンモニア、アセトン、エタノールに対する応答と比較して、アルデヒド（ノナナール及びアセトアルデヒド）に対して強い応答を示し、アルデヒド（ノナナール及びアセトアルデヒド）に対して選択的に優れた応答を示した。
また、炭素数が２のアセトアルデヒドよりも炭素数が９であるノナナールに対して約２倍の応答強度を示した。
また、炭素数が２のアセトアルデヒドよりも炭素数が９であるノナナールに対して約２倍の応答強度を示した。
これは、ＣｕＢｒ層の表面を、合計で１８個の炭素原子を含み、そのうち１６個の炭素原子が直鎖をなす３級アミンであるＮ，Ｎ−ジメチル−ヘキサデシルアミンで被覆したことで、ガスとの接触面において、炭素数が多いアルキル基を含むアルデヒドであるノナナールに対する親和性が上がり、上述のような望ましい選択性の実現に寄与したことを示している。
［比較例］
本比較例では、ｐ型半導体層としてのＣｕＢｒ層の表面を３級アミンであるＮ，Ｎ−ジメチル−ヘキサデシルアミンで被覆しないで、以下のようにして、ガスセンサデバイスを作製した。
［比較例］
本比較例では、ｐ型半導体層としてのＣｕＢｒ層の表面を３級アミンであるＮ，Ｎ−ジメチル−ヘキサデシルアミンで被覆しないで、以下のようにして、ガスセンサデバイスを作製した。
つまり、本比較例では、上述の実施例の場合と同様に、まず、長さ約５０ｍｍ、幅約１０ｍｍで、表面に厚さ約１μｍの熱酸化膜（ＳｉＯ２膜）を有する熱酸化膜付シリコンウェハ（シリコン基板）上に、距離約０．５ｍｍのギャップを挟んで、幅約１０ｍｍ、長さ約２０ｍｍ、膜厚約３０ｎｍの２つの金電極（一対の金電極；金電極膜）を、マスクを用いて、真空蒸着によって形成した。
続いて、その上に、ｐ型半導体層として、厚さ約２５０ｎｍの臭化第一銅（ＣｕＢｒ）層を形成した。
ここでは、まず、膜厚約３０ｎｍの銅を、幅約８ｍｍ、長さ約３０ｍｍの平面形状となるように、マスクを用いて、真空蒸着によって成膜した。続いて、濃度約１００ｍＭの臭化第二銅水溶液に約２０秒間浸漬した。この処理によって銅膜を変化させて厚さ約２５０ｎｍのＣｕＢｒ層を形成した。
ここでは、まず、膜厚約３０ｎｍの銅を、幅約８ｍｍ、長さ約３０ｍｍの平面形状となるように、マスクを用いて、真空蒸着によって成膜した。続いて、濃度約１００ｍＭの臭化第二銅水溶液に約２０秒間浸漬した。この処理によって銅膜を変化させて厚さ約２５０ｎｍのＣｕＢｒ層を形成した。
このようにして、本比較例のガスセンサデバイスを作製した。
次に、このようにして作製したガスセンサデバイスを、流量が毎分４Ｌである窒素ガス流路中に設置し、ガス源を純窒素と所定濃度の検知対象ガスを含む同流量の窒素との間で切り替え、ガスセンサデバイスの抵抗変化を測定することで、ガスセンサデバイスの各ガス種に対する応答を評価した。
次に、このようにして作製したガスセンサデバイスを、流量が毎分４Ｌである窒素ガス流路中に設置し、ガス源を純窒素と所定濃度の検知対象ガスを含む同流量の窒素との間で切り替え、ガスセンサデバイスの抵抗変化を測定することで、ガスセンサデバイスの各ガス種に対する応答を評価した。
まず、濃度約３００ｐｐｂのアンモニアに対する応答、濃度約３００ｐｐｂのアセトアルデヒドに対する応答を評価した。
ここで、図９、図１０は、それぞれ、濃度約３００ｐｐｂのアンモニアに対する応答、濃度約３００ｐｐｂのアセトアルデヒドに対する応答を、抵抗変化率の時間変化の形で示したものである。
ここで、図９、図１０は、それぞれ、濃度約３００ｐｐｂのアンモニアに対する応答、濃度約３００ｐｐｂのアセトアルデヒドに対する応答を、抵抗変化率の時間変化の形で示したものである。
図９に示すように、濃度約３００ｐｐｂのアンモニアに対しては約１０分間で約４００％の抵抗変化を示した。これに対し、図１０に示すように、濃度約３００ｐｐｂのアセトアルデヒドに対しては明瞭な応答を示さなかった。
そして、これらの２種のガスに加え、さらに、エタノールに対する応答も評価し、評価に用いた各ガス種に対する応答（応答強度）を、アンモニアに対する応答（応答強度）を基準として、各ガス種の濃度で規格化して、アンモニアに対する応答（応答強度）に対する比（選択比）を求めたところ、図１１に示すような結果が得られた。
そして、これらの２種のガスに加え、さらに、エタノールに対する応答も評価し、評価に用いた各ガス種に対する応答（応答強度）を、アンモニアに対する応答（応答強度）を基準として、各ガス種の濃度で規格化して、アンモニアに対する応答（応答強度）に対する比（選択比）を求めたところ、図１１に示すような結果が得られた。
図１１に示すように、本比較例のガスセンサデバイスは、アルデヒド（アセトアルデヒド）やエタノールに対する応答と比較して、アンモニアに対して強い応答を示し、アンモニアに対して選択的に優れた応答を示した。つまり、本比較例のガスセンサデバイスは、アルデヒドに対して選択的に応答を示すガスセンサデバイスとしては有効に動作しなかった。
ところで、上述の実施形態のガスセンサは、ガスセンサデバイス１のほかに、例えば、検知部としての回路、プロセッサ、メモリ、通信回路等を備えるものとすれば良い。
また、ガスセンサを、表示画面を備えるものとし、ガスセンサデバイス１及び検知部としての回路によって検知された値（例えば抵抗値）を、アルデヒドの濃度を示す値に変換し、アルデヒドの濃度を示す指標として、画面上に表示するようにしても良い。
また、ガスセンサを、表示画面を備えるものとし、ガスセンサデバイス１及び検知部としての回路によって検知された値（例えば抵抗値）を、アルデヒドの濃度を示す値に変換し、アルデヒドの濃度を示す指標として、画面上に表示するようにしても良い。
また、例えば図１２に示すように、このようなガスセンサデバイス１を備えるガスセンサ１０を、例えばパーソナルコンピュータなどのコンピュータ１１に接続し、ガスセンサ１０を用いて測定したデータがコンピュータ１１へ送られるようにし、ガスセンサ１０によって得られたデータをコンピュータ１１で処理して、アルデヒドの濃度を示す指標あるいは疾病の有無等を、コンピュータ１１の画面上に表示させるようにしても良い。
この場合、このようなデータ処理（情報処理）を行なう情報処理システムは、上述の実施形態のガスセンサデバイス１を備えるガスセンサ１０と、ガスセンサ１０に接続され、ガスセンサ１０によって得られたデータを処理するコンピュータ１１とを備えるものとすれば良い。なお、このような情報処理システムをガス評価システムという。
また、上述のようなガスセンサデバイス１を備えるガスセンサを用いて測定したデータ（情報）を、ネットワークを介して収集し、蓄積して、データベースを構築したり、これらのデータを解析し、その結果をフィードバックしたりすることも可能である。
また、上述のようなガスセンサデバイス１を備えるガスセンサを用いて測定したデータ（情報）を、ネットワークを介して収集し、蓄積して、データベースを構築したり、これらのデータを解析し、その結果をフィードバックしたりすることも可能である。
これにより、疾病のスクリーニング精度の向上、他の疾病との相関性の有無の調査などに有効に活用されることになり、また、多大な労力を要することなく、測定結果をフィードバックすることが可能となる。例えば、呼気の被測定者の癌の有無、あるいは他の疾病との相関を解析することで、スクリーニング精度の向上や他の疾病のスクリーニングへの展開が可能となる。
この場合、図１３に示すように、このようなデータ処理（情報処理）を行なう情報処理システム２０は、上述の実施形態のガスセンサデバイス１を備えるガスセンサ２１と、ガスセンサ２１にネットワーク２２を介して接続され、ガスセンサ２１によって得られたデータを処理するサーバ（コンピュータ）２３とを備えるものとすれば良い。なお、このような情報処理システムをガス評価システムともいう。
なお、本発明は、上述した実施形態及び変形例に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
以下、上述の実施形態及び変形例に関し、更に、付記を開示する。
（付記１）
検知対象ガスと接触する側の表面が３級アミンで被覆されているｐ型半導体層と、
前記ｐ型半導体層を介して電気的に接続される２つの電極とを備えることを特徴とするガスセンサ。
以下、上述の実施形態及び変形例に関し、更に、付記を開示する。
（付記１）
検知対象ガスと接触する側の表面が３級アミンで被覆されているｐ型半導体層と、
前記ｐ型半導体層を介して電気的に接続される２つの電極とを備えることを特徴とするガスセンサ。
（付記２）
前記ｐ型半導体層は、銅又は銀を含むことを特徴とする、付記１に記載のガスセンサ。
（付記３）
前記ｐ型半導体層は、臭化第一銅、酸化第一銅、硫化第一銅、酸化銀、臭化銀、硫化銀からなる群から選ばれるいずれか一種を含むことを特徴とする、付記１又は２に記載のガスセンサ。
前記ｐ型半導体層は、銅又は銀を含むことを特徴とする、付記１に記載のガスセンサ。
（付記３）
前記ｐ型半導体層は、臭化第一銅、酸化第一銅、硫化第一銅、酸化銀、臭化銀、硫化銀からなる群から選ばれるいずれか一種を含むことを特徴とする、付記１又は２に記載のガスセンサ。
（付記４）
前記３級アミンは、アミノ基の窒素原子に結合する原子団が全てアルキル基であることを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載のガスセンサ。
（付記５）
前記２つの電極は、前記ｐ型半導体層の前記３級アミンで被覆されている側の反対側に間隔をあけて設けられており、
少なくとも前記２つの電極の間の領域の上方の前記３級アミンの表面に前記検知対象ガスが接触するように前記３級アミンの表面が露出していることを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載のガスセンサ。
前記３級アミンは、アミノ基の窒素原子に結合する原子団が全てアルキル基であることを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載のガスセンサ。
（付記５）
前記２つの電極は、前記ｐ型半導体層の前記３級アミンで被覆されている側の反対側に間隔をあけて設けられており、
少なくとも前記２つの電極の間の領域の上方の前記３級アミンの表面に前記検知対象ガスが接触するように前記３級アミンの表面が露出していることを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載のガスセンサ。
（付記６）
前記２つの電極に接続され、前記ｐ型半導体層の電気特性の変化を検知する検知部を備えることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載のガスセンサ。
（付記７）
付記１〜６のいずれか１項に記載のガスセンサと、
前記ガスセンサによって得られたデータを処理するコンピュータとを備えることを特徴とする情報処理システム。
前記２つの電極に接続され、前記ｐ型半導体層の電気特性の変化を検知する検知部を備えることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載のガスセンサ。
（付記７）
付記１〜６のいずれか１項に記載のガスセンサと、
前記ガスセンサによって得られたデータを処理するコンピュータとを備えることを特徴とする情報処理システム。
１ ガスセンサデバイス
２ ３級アミン
３ ｐ型半導体層（ＣｕＢｒ層）
４、５ 電極
６ 基板
７ 絶縁膜
１０ ガスセンサ
１１ コンピュータ
２０ 情報処理システム
２１ ガスセンサ
２２ ネットワーク
２３ サーバ（コンピュータ）
２ ３級アミン
３ ｐ型半導体層（ＣｕＢｒ層）
４、５ 電極
６ 基板
７ 絶縁膜
１０ ガスセンサ
１１ コンピュータ
２０ 情報処理システム
２１ ガスセンサ
２２ ネットワーク
２３ サーバ（コンピュータ）
Claims (4)
- 検知対象ガスと接触する側の表面が３級アミンで被覆されているｐ型半導体層と、
前記ｐ型半導体層を介して電気的に接続される２つの電極とを備えることを特徴とするガスセンサ。 - 前記ｐ型半導体層は、銅又は銀を含むことを特徴とする、請求項１に記載のガスセンサ。
- 前記ｐ型半導体層は、臭化第一銅、酸化第一銅、硫化第一銅、酸化銀、臭化銀、硫化銀からなる群から選ばれるいずれか一種を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のガスセンサ。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスセンサと、
前記ガスセンサによって得られたデータを処理するコンピュータとを備えることを特徴とする情報処理システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015104222A JP6511957B2 (ja) | 2015-05-22 | 2015-05-22 | ガスセンサ及び情報処理システム |
| US15/070,325 US10481146B2 (en) | 2015-05-22 | 2016-03-15 | Gas sensor and information processing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015104222A JP6511957B2 (ja) | 2015-05-22 | 2015-05-22 | ガスセンサ及び情報処理システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016217925A true JP2016217925A (ja) | 2016-12-22 |
| JP6511957B2 JP6511957B2 (ja) | 2019-05-15 |
Family
ID=57324454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015104222A Active JP6511957B2 (ja) | 2015-05-22 | 2015-05-22 | ガスセンサ及び情報処理システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10481146B2 (ja) |
| JP (1) | JP6511957B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020113027A (ja) * | 2019-01-11 | 2020-07-27 | 東日本電信電話株式会社 | 臭気分析装置 |
| CN114371205A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-19 | 中原工学院 | 一种过氧化氢传感器电极、制备方法和过氧化氢传感器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6958258B2 (ja) * | 2017-11-08 | 2021-11-02 | 富士通株式会社 | センサデバイス及びその製造方法、ガスセンサ、情報処理システム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004515782A (ja) * | 2000-12-11 | 2004-05-27 | プレジデント・アンド・フェローズ・オブ・ハーバード・カレッジ | ナノセンサ |
| US20100112546A1 (en) * | 2005-05-25 | 2010-05-06 | President And Fellows Of Harvard College | Nanoscale sensors |
| JP2013529308A (ja) * | 2010-06-08 | 2013-07-18 | ラモット・アット・テル・アビブ・ユニバーシテイ・リミテッド | ニトロ含有化合物を検出するための官能化ナノ構造体 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1474246A (en) | 1974-11-29 | 1977-05-18 | Mallory Batteries Ltd | Solid electrolytes for use in solid state electrochemical devices |
| JPS61200456A (ja) | 1985-03-01 | 1986-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | Ｓｆ↓６分解ガスセンサ |
| DE3644819A1 (de) | 1986-12-31 | 1988-09-22 | Gyulai Maria Dobosne | Anordnung und verfahren zur quantitaiven bestimmung von fluor-, chlor- und bromgas und anderen stark oxydierenden gasen |
| JPH0711496B2 (ja) | 1987-03-27 | 1995-02-08 | 朝安 中野 | ガス検出方法 |
| JPH02114168A (ja) | 1988-10-24 | 1990-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | ガスセンサー |
| GB8913867D0 (en) | 1989-06-16 | 1989-08-02 | Vincent Colin A | Electrochemical method of sensing fluids |
| JP3036612B2 (ja) | 1992-09-03 | 2000-04-24 | 松下電器産業株式会社 | オゾンセンサの製造方法 |
| JP3447341B2 (ja) | 1993-11-18 | 2003-09-16 | 株式会社ミクニ | ガスセンサ |
| DE19860561C1 (de) | 1998-12-22 | 2000-07-06 | Inst Mikroelektronik Und Mecha | Verfahren und Anordnung zur Strommessung an einer Batteriezelle |
| JP2001289809A (ja) | 2000-01-31 | 2001-10-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスセンサとその製造方法 |
| JP2002031619A (ja) | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Riken Corp | 亜酸化窒素ガスセンサ |
| JP2004077458A (ja) | 2001-11-14 | 2004-03-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスセンサ，およびガスセンサの製造方法 |
| JP2003315299A (ja) | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Kenjiro Nakajima | ガスセンサ |
| JP4532923B2 (ja) | 2004-02-06 | 2010-08-25 | 新コスモス電機株式会社 | 還元性ガス検知素子及び還元性ガス検知装置 |
| WO2007091500A1 (en) | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting element, light emitting device, and electronic device |
| JP2007248335A (ja) | 2006-03-17 | 2007-09-27 | New Industry Research Organization | 還元性ガス検知素子 |
| CN101196489B (zh) | 2006-12-05 | 2012-06-06 | 哈尔滨理工大学 | 有机薄膜三极管传感器及应用 |
| JP4389031B2 (ja) | 2006-12-06 | 2009-12-24 | 国立大学法人 岡山大学 | ガスセンサ |
| JP4899230B2 (ja) | 2007-07-10 | 2012-03-21 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | ガスセンサ材料、その製造方法及びガスセンサ |
| JP5033017B2 (ja) | 2008-02-22 | 2012-09-26 | 日本特殊陶業株式会社 | アンモニアガスセンサ |
| US8951473B2 (en) * | 2008-03-04 | 2015-02-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Devices and methods for determination of species including chemical warfare agents |
| US20110124113A1 (en) | 2009-11-25 | 2011-05-26 | Abdul-Majeed Azad | Methods and devices for detecting unsaturated compounds |
-
2015
- 2015-05-22 JP JP2015104222A patent/JP6511957B2/ja active Active
-
2016
- 2016-03-15 US US15/070,325 patent/US10481146B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004515782A (ja) * | 2000-12-11 | 2004-05-27 | プレジデント・アンド・フェローズ・オブ・ハーバード・カレッジ | ナノセンサ |
| US20100112546A1 (en) * | 2005-05-25 | 2010-05-06 | President And Fellows Of Harvard College | Nanoscale sensors |
| JP2013529308A (ja) * | 2010-06-08 | 2013-07-18 | ラモット・アット・テル・アビブ・ユニバーシテイ・リミテッド | ニトロ含有化合物を検出するための官能化ナノ構造体 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| MARC BENDAHAN ET AL.: "Development of an ammonia gas sensor", SENSORS AND ACTUATORS B, vol. 95, JPN6017026453, 2003, pages 170 - 176, ISSN: 0003900263 * |
| P. LAUQUE ET AL.: "Electrical properties and sensor characteristics for NH3 gas of sputtered CuBr films", SENSORS AND ACTUATORS B, vol. 59, JPN6017026452, 1999, pages 216 - 219, XP004253112, ISSN: 0003900264, DOI: 10.1016/S0925-4005(99)00223-3 * |
| P. LAUQUE ET AL.: "Electrical Properties of Thin-films of the Mixed Ionic-electronic Conductor CuBr: Influence of Elect", JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY, vol. 19, JPN6017026454, 1999, pages 823 - 826, XP004165981, ISSN: 0003900262, DOI: 10.1016/S0955-2219(98)00324-0 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020113027A (ja) * | 2019-01-11 | 2020-07-27 | 東日本電信電話株式会社 | 臭気分析装置 |
| CN114371205A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-19 | 中原工学院 | 一种过氧化氢传感器电极、制备方法和过氧化氢传感器 |
| CN114371205B (zh) * | 2022-01-17 | 2024-06-11 | 中原工学院 | 一种过氧化氢传感器电极、制备方法和过氧化氢传感器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10481146B2 (en) | 2019-11-19 |
| JP6511957B2 (ja) | 2019-05-15 |
| US20160341717A1 (en) | 2016-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Guntner et al. | E-nose sensing of low-ppb formaldehyde in gas mixtures at high relative humidity for breath screening of lung cancer? | |
| US10837956B2 (en) | Sensor technology for diagnosing tuberculosis | |
| Peled et al. | Detection of volatile organic compounds in cattle naturally infected with Mycobacterium bovis | |
| CN101223439B (zh) | 流体分析仪 | |
| US11923419B2 (en) | Non-covalent modification of graphene-based chemical sensors | |
| JP6511957B2 (ja) | ガスセンサ及び情報処理システム | |
| Ozdemir et al. | Nanostructure modified gas sensor detection matrix for NO transient conversion of NO to NO2 | |
| US11073492B2 (en) | Sensor device, method for producing same, and gas sensor | |
| JP6439577B2 (ja) | ガスセンサ用デバイス、ガスセンサデバイス及びその製造方法、情報処理システム | |
| Bhangare et al. | Noble metal sensitized SnO2/RGO nanohybrids as chemiresistive E-nose for H2, H2S and NO2 detection | |
| Kim et al. | Effects of Electrode Structure on H 2 S Sensing and Low-Frequency Noise Characteristics in In 2 O 3-Based Resistor-Type Gas Sensors | |
| RU117007U1 (ru) | Мультисенсорное устройство для распознавания и/или обнаружения запахов типа "электронный нос" | |
| Saidi et al. | Ability of discrimination of breath from smoker and non-smoker volunteers by using an electronic nose based on WO 3 nanowires and SnO 2 sensors | |
| Zang et al. | Electronic nose based on multiple electrospinning nanofibers sensor array and application in gas classification | |
| US8663997B2 (en) | Device and method for detecting trace gases characterized a mechanism which exhales a film of fluid to trap said gasses | |
| Gil et al. | Detection of medically relevant volatile organic compounds with graphene field-effect transistors and separated by low-frequency spectral and time signatures | |
| JP2012237651A (ja) | 腐食影響評価用センサ及び腐食性物質の影響評価装置 | |
| JP5255062B2 (ja) | 化学物質または生物学的物質の検出のための装置、ならびに該機器を洗浄するための方法 | |
| KR102413888B1 (ko) | 가스분자 흡착유도 물질을 포함한 전계 가변형 가스 센서 및 그 제조 방법 | |
| Peres et al. | Evaluation of the Electrical Resistance Response of Insulating Glass Surface to Sense and Classify Humidity and VOCs Vapors | |
| JP6772948B2 (ja) | ガスセンサデバイス、ガスセンサシステム、及びガスセンサデバイスの製造方法 | |
| JP6477225B2 (ja) | ガスセンサデバイス部品、ガスセンサデバイス及びその製造方法、情報処理システム | |
| WO2024218564A1 (en) | Electrochemical-chemoresistive gas sensor | |
| JP2017138220A (ja) | ガスセンサ及び情報処理システム | |
| JP2018031710A (ja) | 微量揮発性有機化合物の検出方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180206 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181017 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181023 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181205 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190312 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190325 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6511957 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |