JP2578804B2 - サ−ミスタ用酸化物半導体 - Google Patents
サ−ミスタ用酸化物半導体Info
- Publication number
- JP2578804B2 JP2578804B2 JP62120438A JP12043887A JP2578804B2 JP 2578804 B2 JP2578804 B2 JP 2578804B2 JP 62120438 A JP62120438 A JP 62120438A JP 12043887 A JP12043887 A JP 12043887A JP 2578804 B2 JP2578804 B2 JP 2578804B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermistor
- oxide semiconductor
- constant
- atomic
- specific resistance
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、温度検出精度に優れ、しかも高応答性の温
度センサとして利用できるところの負の抵抗温度係数を
有するサーミスタ用酸化物半導体に関するものである。
度センサとして利用できるところの負の抵抗温度係数を
有するサーミスタ用酸化物半導体に関するものである。
従来の技術 従来、汎用ディスク型サーミスタとしては、Mn-Co-Ni
-Cu酸化物系サーミスタ材料であって、しかもその結晶
構造がスピネル構造をとるものが主に用いられてきた。
サーミスタ材料の電気的特性としては、一般的に、比抵
抗およびサーミスタ定数Ｂで示される。サーミスタ定数
（以下Ｂ定数と記す）は抵抗の温度勾配を表すもので、
具体的にはサーミスタ材料のバンドギャップに相当する
活性化エネルギーにより決定される。従ってＢ定数が大
きい程、温度に対する抵抗値変化が大きく、逆に抵抗値
変化から見れば温度検出精度が高く、しかも応答性も良
くなる。また、比抵抗とＢ定数には図に示すように相関
性があり、現在の汎用サーミスタ材料は図中２で囲んだ
領域、つまり比抵抗が数10〜数100KΩ・cm、Ｂ定数2500
〜5000Kのものが用いられている。
-Cu酸化物系サーミスタ材料であって、しかもその結晶
構造がスピネル構造をとるものが主に用いられてきた。
サーミスタ材料の電気的特性としては、一般的に、比抵
抗およびサーミスタ定数Ｂで示される。サーミスタ定数
（以下Ｂ定数と記す）は抵抗の温度勾配を表すもので、
具体的にはサーミスタ材料のバンドギャップに相当する
活性化エネルギーにより決定される。従ってＢ定数が大
きい程、温度に対する抵抗値変化が大きく、逆に抵抗値
変化から見れば温度検出精度が高く、しかも応答性も良
くなる。また、比抵抗とＢ定数には図に示すように相関
性があり、現在の汎用サーミスタ材料は図中２で囲んだ
領域、つまり比抵抗が数10〜数100KΩ・cm、Ｂ定数2500
〜5000Kのものが用いられている。
また、酸化コバルトとリチウムを組合わせた酸化物半
導体としては、一般的に酸化物半導体材料の導電機構の
１つとして説明される原子価制御理論の実例で古くVERW
EYらにより取り上げられている。（Philips Reserch Re
port 5173（1950）） しかしながら、VERWEYらの検討はあくまでも学究的な
段階で終っており、サーミスタとしての用途開発以前の
ものであって、サーミスタ材料としての検討は二木久夫
によって記載されたもの（（株）日立製作所、中央研究
所創立二十周年記念論文集、P30〜46、昭和37年）があ
るだけである。この二木の検討結果によれば比抵抗およ
びＢ定数とも低く、サーミスタとして適するものではな
く、これに準ずるものと記載されている。
導体としては、一般的に酸化物半導体材料の導電機構の
１つとして説明される原子価制御理論の実例で古くVERW
EYらにより取り上げられている。（Philips Reserch Re
port 5173（1950）） しかしながら、VERWEYらの検討はあくまでも学究的な
段階で終っており、サーミスタとしての用途開発以前の
ものであって、サーミスタ材料としての検討は二木久夫
によって記載されたもの（（株）日立製作所、中央研究
所創立二十周年記念論文集、P30〜46、昭和37年）があ
るだけである。この二木の検討結果によれば比抵抗およ
びＢ定数とも低く、サーミスタとして適するものではな
く、これに準ずるものと記載されている。
発明が解決しようとする問題点 従来より、自動車の水温計用あるいはアイロンの温度
センサ用などとして、温度検出精度が高く、しかも応答
性を良くすることを目的とした比抵抗が低く、Ｂ定数の
高いサーミスタ材料が要望されてきたが、上記図の汎用
サーミスタ材料ではこの要望を満足することができなか
った。
センサ用などとして、温度検出精度が高く、しかも応答
性を良くすることを目的とした比抵抗が低く、Ｂ定数の
高いサーミスタ材料が要望されてきたが、上記図の汎用
サーミスタ材料ではこの要望を満足することができなか
った。
本発明は、この要望を満足できるサーミスタ材料、す
なわちサーミスタ用酸化物半導体を提供することを目的
とするものである。
なわちサーミスタ用酸化物半導体を提供することを目的
とするものである。
問題点を解決するための手段 上記要望を達成するために、本発明は前述のCo-Li系
酸化物半導体を見直し、改良を加えることによって解決
できたものである。本発明のサーミスタ用酸化物半導体
は、金属酸化物の焼結混合体よりなり、その金属元素と
してコバルト（Co）67.5〜97.0原子％、銅（Cu）0.5〜
4.5原子％、リチウム（Li）2.0〜22.0原子％、およびニ
ッケル（Ni）0.5〜6.0原子％の４種を合計100原子％含
有してなるものである。
酸化物半導体を見直し、改良を加えることによって解決
できたものである。本発明のサーミスタ用酸化物半導体
は、金属酸化物の焼結混合体よりなり、その金属元素と
してコバルト（Co）67.5〜97.0原子％、銅（Cu）0.5〜
4.5原子％、リチウム（Li）2.0〜22.0原子％、およびニ
ッケル（Ni）0.5〜6.0原子％の４種を合計100原子％含
有してなるものである。
作用 この構成により図の実線で囲まれた領域１の比抵抗が
低くＢ定数の高いサーミスタ用酸化物半導体を得ること
となる。ここで、この半導体は酸化コバルト（CoO）が
基本組成であって、四酸化三コバルト（Co3O4）が生成
される場合には、ホッピング伝導の寄与により、高Ｂ定
数を達成することができない。
低くＢ定数の高いサーミスタ用酸化物半導体を得ること
となる。ここで、この半導体は酸化コバルト（CoO）が
基本組成であって、四酸化三コバルト（Co3O4）が生成
される場合には、ホッピング伝導の寄与により、高Ｂ定
数を達成することができない。
実施例 以下、本発明の実施例について説明する。
市販の原料酸化コバルト，酸化銅，酸化リチウムおよ
び酸化ニッケルを後述する表に示すようにそれぞれの原
子％の組成になるように配合した。サーミスタ製造工程
を例示すると、これらの配合組成物をボールミルで湿式
混合し、そのスラリーを乾燥後800℃の温度で仮焼しそ
の仮焼物を再びボールミルで湿式粉砕混合を行った。こ
うして得られたスラリーを乾燥し、ポリビニルアルコー
ルをバインダーとして添加混合し、所要量採って円板状
に加圧成形し成形品を多数作り、これらを窒素ガスフロ
ー中1200℃〜1300℃で２時間焼成した。こうして得られ
た円板状焼結体の両面にAgを主成分とする電極を設け
た。これらの試料について25℃および50℃での抵抗値
（それぞれのR25およびR50）を測定し、25℃での比抵抗
ρ25を下記（１）式より、またＢ定数を下記（２）式よ
り算出した。
び酸化ニッケルを後述する表に示すようにそれぞれの原
子％の組成になるように配合した。サーミスタ製造工程
を例示すると、これらの配合組成物をボールミルで湿式
混合し、そのスラリーを乾燥後800℃の温度で仮焼しそ
の仮焼物を再びボールミルで湿式粉砕混合を行った。こ
うして得られたスラリーを乾燥し、ポリビニルアルコー
ルをバインダーとして添加混合し、所要量採って円板状
に加圧成形し成形品を多数作り、これらを窒素ガスフロ
ー中1200℃〜1300℃で２時間焼成した。こうして得られ
た円板状焼結体の両面にAgを主成分とする電極を設け
た。これらの試料について25℃および50℃での抵抗値
（それぞれのR25およびR50）を測定し、25℃での比抵抗
ρ25を下記（１）式より、またＢ定数を下記（２）式よ
り算出した。
これらの結果を下表にまとめて示す。
上述したように図中実線で囲んだ領域１が本発明の目
的とする低比抵抗、高Ｂ定数の領域である。この領域
は、センサとして高検出精度・高応答性を達成するため
に機器側から要望された電気特性をサーミスタ材料の特
性（比抵抗およびＢ定数）として置き換えたものであ
る。
的とする低比抵抗、高Ｂ定数の領域である。この領域
は、センサとして高検出精度・高応答性を達成するため
に機器側から要望された電気特性をサーミスタ材料の特
性（比抵抗およびＢ定数）として置き換えたものであ
る。
前表において、試料番号1,5,8,9,13,14,17は、この実
線で囲んだ領域１に含まれない。つまり機器メーカの要
望を満足しないという点から、本発明の範囲外とした。
線で囲んだ領域１に含まれない。つまり機器メーカの要
望を満足しないという点から、本発明の範囲外とした。
今回の試料は、乾式成形後焼成したものを用いたが、
ビードタイプの素子でもよく、素子製造方法に何ら拘束
されるものではない。
ビードタイプの素子でもよく、素子製造方法に何ら拘束
されるものではない。
発明の効果 以上のように本発明によれば、低比抵抗、高Ｂ定数を
有する負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半
導体を提供するものであるが、センサとして温度に対し
て高検出精度及び高応答性が図れること、またこれによ
り節電できることになる。また、従来にはない低比抵
抗，高Ｂ定数のサーミスタ材料であることからセンサと
して全く新しい用途が展開されることが期待できるもの
である。
有する負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半
導体を提供するものであるが、センサとして温度に対し
て高検出精度及び高応答性が図れること、またこれによ
り節電できることになる。また、従来にはない低比抵
抗，高Ｂ定数のサーミスタ材料であることからセンサと
して全く新しい用途が展開されることが期待できるもの
である。
図は負の抵抗温度係数を持つサーミスタ材料の特性相関
を示す図である。
を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小黒 正恒 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−29401（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−285904（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−15317（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭36−22479（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】金属酸化物の焼結混合体からなり、その構
成金属元素として、コバルト67.5〜97.0原子％、銅0.5
〜4.5原子％及びリチウム2.0〜22.0原子％、ニッケル0.
5〜6.0原子％の４種を合計100原子％含有することを特
徴とするサーミスタ用酸化物半導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62120438A JP2578804B2 (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | サ−ミスタ用酸化物半導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62120438A JP2578804B2 (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | サ−ミスタ用酸化物半導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63285905A JPS63285905A (ja) | 1988-11-22 |
| JP2578804B2 true JP2578804B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=14786208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62120438A Expired - Lifetime JP2578804B2 (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | サ−ミスタ用酸化物半導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2578804B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0518127U (ja) * | 1991-08-07 | 1993-03-05 | 神鋼電機株式会社 | 半導体スイツチング素子のドライブ回路 |
-
1987
- 1987-05-18 JP JP62120438A patent/JP2578804B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63285905A (ja) | 1988-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108675769B (zh) | 一种含锂六元系中温负温度系数热敏电阻材料 | |
| JPH082962A (ja) | 高安定性サーミスタ用焼結セラミックス及びその製造方法 | |
| EP0028510B1 (en) | Oxide thermistor compositions and thermistors containing them | |
| JPS6022302A (ja) | サ−ミスタ用酸化物半導体 | |
| JP2578804B2 (ja) | サ−ミスタ用酸化物半導体 | |
| JPH02143502A (ja) | Ｎｔｃサーミスタの製造方法 | |
| JP2578805B2 (ja) | サ−ミスタ用酸化物半導体 | |
| JP2578807B2 (ja) | サ−ミスタ用酸化物半導体 | |
| JP2578803B2 (ja) | サ−ミスタ用酸化物半導体 | |
| JP2583935B2 (ja) | サーミスタ用酸化物半導体 | |
| JP2578806B2 (ja) | サ−ミスタ用酸化物半導体 | |
| CN115894026B (zh) | 一种低电阻率高b值的ntc热敏电阻材料及制备方法 | |
| JPS63296304A (ja) | サ−ミスタ用酸化物半導体 | |
| JPS63308302A (ja) | サ−ミスタ用酸化物半導体 | |
| JPH01233703A (ja) | サーミスタ用酸化物半導体 | |
| JPS63296303A (ja) | サ−ミスタ用酸化物半導体 | |
| JP2014195014A (ja) | サーミスタ用金属酸化物材料及びその製造方法並びにサーミスタ素子 | |
| JP2578889B2 (ja) | サーミスタ | |
| JPS63284801A (ja) | サ−ミスタ用酸化物半導体 | |
| JPS63285903A (ja) | サ−ミスタ用酸化物半導体 | |
| JP2621314B2 (ja) | サーミスタ | |
| JP2578891B2 (ja) | サーミスタ | |
| JPS6236602B2 (ja) | ||
| JPH01235201A (ja) | サーミスタ用酸化物半導体 | |
| JP2578892B2 (ja) | サーミスタ |