JP2636147B2

JP2636147B2 - イオンセンサ

Info

Publication number: JP2636147B2
Application number: JP5259478A
Authority: JP
Inventors: 寛二増井; 毅野村
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1997-07-30
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JPH0792136A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イオン濃度を測定する
イオンセンサに関し、更に詳細には、イオンビームスパ
ッタリング法によりＭＯＳ電界効果トランジスタの表面
に炭化ホウ素又は窒化ホウ素を被覆してイオン感応膜を
構成するイオン感応電界効果トランジスタを利用したイ
オンセンサおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、溶液中のイオン濃度を測定す
る装置として、測定用感応電極にガラス膜を被覆したガ
ラス電極イオンセンサ、及び、イオン感応電解効果トラ
ンジスタのゲート上にイオン感応膜を被覆させたＩＳＦ
ＥＴイオンセンサが知られている。

【０００３】ガラス電極イオンセンサは、古くからイオ
ン濃度の測定に広く用いられているイオンセンサであ
り、その特徴は、イオン濃度の測定領域が広く、また、
精確な測定値が得られるところにある。このガラス電極
イオンセンサは、ガラス膜の組成を変化させることで透
過するイオンを制限して、所望のイオンのみを微量通す
ことにより、感応電極と比較電極の間に発生するガラス
感応膜内外のイオン活量の差に起因する電圧を測定し、
かかる電圧を演算処理することにより溶液中のイオン濃
度を測定するものである。

【０００４】ここで、感応電極は、外管下端に形成され
た例えば塩化カリウム等の緩衝液が封入された内管と、
緩衝液に接触する内極及び内管の下端に付着されたガラ
ス膜から構成されており、また、比較電極は内部液の封
入された外管内に内極が配置されることにより形成され
ている。今日、ガラス電極イオンセンサに関する発明は
その取扱の改善を目的とするものが多く、例えば、特公
平４−１７３７８号、特公平４−１７３７９号に校正作
業、保守点検を容易にするための発明が開示されてい
る。

【０００５】一方、ＩＳＦＥＴイオンセンサは、近年実
用化が進められてきた新しい形のイオンセンサである。
このＩＳＦＥＴイオンセンサは、ガラス電極イオンセン
サと比較して構造が単純であり小型軽量、取扱いも楽で
あり、また、測定毎にｐＨ標準液を用いたメータ表示の
校正を行う必要がないという特徴を有する。このような
特徴から、数種類のイオン濃度を測定するマルチイオン
センサとして、また、生体用のバイオセンサとして用い
られている。

【０００６】このＩＳＦＥＴイオンセンサは、イオン感
応電解効果トランジスタに形成されるゲート表面に、例
えば、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）等を被覆してガラス膜
に代わるイオン感応膜を備えており、かかるイオン感応
膜は、被覆させる材料の選択、または、組成の変更によ
り所望のイオンを選択的に透過させる。また、同じくイ
オン感応電解効果トランジスタに形成されるソース電極
及びドレイン電極とを備えており、ドレイン電圧が一定
値を超えるとピンチオフによりドレイン電流は、その後
のドレイン電圧の変化にかかわらず一定値を保持する。

【０００７】また、ドレイン電流は、ゲート電圧の変化
に応じて電流値が変化することを利用して、ドレイン電
流を一定値に保持した状態で、ゲート表面に形成された
イオン感応膜に陽イオン、または、陰イオンが吸着され
るとその吸着量に応じて基準電極（ゲート電極）の電圧
が変化し、その電圧変化を基にして演算処理を行い溶液
中の選択イオン濃度を測定するものである。

【０００８】このようなＩＳＦＥＴイオンセンサに関す
る発明は、そのイオン感応膜の改良に関するものが多
く、例えば、特公平５−１１７８５号、特開平２−２３
１５５９、特開平３−２７３１５６号に各々異なるイオ
ン感応膜を有するＩＳＦＥＴイオンセンサが開示されて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のイオンセンサには以下の問題が存在した。先に述べ
たガラス電極イオンセンサは、感応電極に用いられるガ
ラス材が耐フッ酸性を全く備えていないため、フッ化物
共存下においては水素イオン濃度を測定できないという
問題があった。これは、フッ化物共存下において水素イ
オン濃度を測定するということはフッ酸が測定溶液中に
存在するということにほかならず、フッ酸によりガラス
材は溶解してしまい、特に０．０２ｍｍ程度の厚さしか
ないガラス膜は容易に溶解してしまうからである。

【００１０】従って、ガラス膜内外の電圧差により水素
イオン濃度を測定することができなくなり水素イオン濃
度の測定は不可能であるという問題が生じた。このこと
は硫酸、硝酸等の多くの化学品が、保存容器として安定
した特性を示すガラス容器に保存されているのにも拘ら
ず、フッ酸はプラスチック容器に保存されることからも
理解される。

【００１１】かかる問題点を解決しようとガラス材に特
殊酸化物を混入したガラス膜を用いたガラス電極イオン
センサが提案されているものの、高価である上に、ｐＨ
２程度までの弱フッ酸しか測定できず、また、耐フッ酸
性を１週間程度維持できるにとどまっていることから実
用性に欠けるという問題があった。

【００１２】また、このようなガラス電極イオンセンサ
を用いて、水素イオン濃度ｐＨを３桁まで測定するため
には６０秒程度の測定時間が必要であり、水素イオン濃
度ｐＨを効率的に測定することができないという問題が
あった。

【００１３】更に、ＩＳＦＥＴイオンセンサにおけるイ
オン感応膜は、イオンの選択性に重点をおいて用いられ
ることから一般に耐酸性を備えていないものが多く、酸
性溶液のイオン濃度測定に向かないという問題があっ
た。かかる問題点を解決しようと表面に酸化タンタル等
を被覆してイオン感応膜を形成してなるＩＳＦＥＴイオ
ンセンサが提案されているが、この酸化タンタルは、フ
ッ酸以外の酸には不溶であるものの耐フッ酸特性を備え
ておらず、ガラス電極水素イオンセンサと同様にフッ化
物共存下においては溶解してしまい、水素イオン濃度の
測定に使用できないという問題があった。

【００１４】また、ＩＳＦＥＴイオンセンサの製造方法
における、イオン感応膜の形成方法には、漆や高分子膜
を塗布する方法、高周波スパッタリング法等があるもの
の均一な膜厚を得られない、ＩＳＦＥＴの静特性が著し
く悪化する等によりイオンセンサとして用いることがで
きないという問題があった。

【００１５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、イオン感応膜にフッ酸にほとん
ど不溶であるホウ素又はホウ化物を用いることにより、
フッ化物を含む測定溶液であってもイオン濃度の測定が
可能なイオンセンサを提供することを目的とし、また、
フッ化物を含む測定溶液に使用しても長期に渡りイオン
濃度を正確に測定可能なイオンセンサを提供することを
目的とし、更に、イオン濃度測定の応答時間を飛躍的に
短縮することを可能とするイオンセンサを提供すること
を目的とし、また、イオンビームスパッタリング法によ
りイオン感応膜を形成して、膜厚が均一で静特性に優れ
るイオンセンサを製造することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のイオンセンサは、ＭＯＳ電界効果トランジス
タと、そのＭＯＳ電界効果トランジスタの表面に形成さ
れたイオン感応膜とを備えるイオンセンサにおいて、前
記イオン感応膜は炭化ホウ素又は窒化ホウ素を付着させ
ることにより形成される構成を備える。

【００１７】また、前記イオン感応膜は、不活性ガス等
をイオン化して、イオン化された前記不活性ガス等に高
電圧を付加して加速し、１Ｐａよりも高い真空度を保持
する真空中において、炭化ホウ素又は窒化ホウ素を含む
原材料表面に衝突させ、その衝突により前記原材料より
はじき出された前記原材料を構成する分子及び原子を、
電界効果トランジスタの表面に、前記真空中において付
着させるようにして形成されるものでもよい。

【００１８】更に、ＭＯＳ電界効果トランジスタの表面
にイオン感応膜を形成させてイオンセンサを製造するイ
オンセンサの製造方法において、前記イオン感応膜を、
不活性ガス等をイオン化して、イオン化された前記不活
性ガス等に高電圧を付加して加速し、１Ｐａよりも高い
真空度を保持する真空中において、炭化ホウ素又は窒化
ホウ素を含む原材料表面に衝突させ、その衝突により前
記原材料よりはじき出された前記原材料を構成する分子
及び原子を、電界効果トランジスタの表面に、前記真空
中において付着させるようにして形成してイオンセンサ
を製造する。

【００１９】

【作用】上記の構成を有する本発明のイオンセンサは、
ＭＯＳ電界効果トランジスタ表面に付着されたイオン感
応膜を測定溶液表面に接触させると、測定溶液中のイオ
ンがイオン感応膜に吸着される。このとき吸着されたイ
オンの正、負、及び量に応じてゲート直下のソース電極
とドレイン電極間に電子、または、ホールが発生してチ
ャンネルを形成して、ＭＯＳ電界効果トランジスタに形
成されたソース電極とドレイン電極間を流れる電流値を
変化させる。従って、ドレイン電流を一定電流にすれ
ば、ゲート電圧が変化するので、その電圧値変化を制御
装置に伝達してゲート電圧とイオン濃度の応答特性デー
タに基づいて演算処理することにより溶液中のイオン濃
度が測定できる。

【００２０】また、本発明のイオンセンサが備えるイオ
ン感応膜は、不活性ガス等をイオン化して、イオン化さ
れた前記不活性ガス等に高電圧を付加して加速し、１Ｐ
ａよりも高い真空度を保持する真空中において、炭化ホ
ウ素又は窒化ホウ素を含む原材料表面に衝突させ、その
衝突により前記原材料よりはじき出された前記原材料を
構成する分子及び原子を、ＭＯＳ型電界効果トランジス
タの表面に、真空中において付着させることにより形成
されるものであっても良い。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を水素イオンセンサに具体化し
た実施例を図面を参照して説明する。図１は、本発明に
係るＩＳＦＥＴ水素イオンセンサを用いた水素イオン濃
度測定の概略構成を示す説明図である。測定溶液１は、
測定用容器２内に保持されており、ＩＳＦＥＴ水素イオ
ンセンサＳの測定部であるＩＳＦＥＴ９が、測定溶液１
の液面に接するように配置されており、また、ガラス電
極管等による参照電極３が測定用容器２の適所において
測定溶液１に接するように配置されている。

【００２２】そして、ＩＳＦＥＴ９に形成されたドレイ
ン電極４と、ソース電極５からはリード線６が制御装置
７へと延びており、ドレイン電極４とソース電極５の間
には、ドレイン電流値が一定値を取るように４Ｖの初期
電圧が印加されている。更に、同一条件での測定結果を
得るため測定溶液１は、マグネティックスターラ８等に
より撹拌されると共に液温も摂氏２５度±０．２度の範
囲に保持されている。

【００２３】次に、図２を参照しつつＩＳＦＥＴ水素イ
オンセンサの構成を説明する。ここで、図２はＩＳＦＥ
Ｔ水素イオンセンサの構成を示す断面図である。ｐ型基
板２０の上にｎ⁺ イオン打ち込み層２１が形成され、そ
の上部にｐ型エピタキシャル層２２が形成されている。
ｐ型エピタキシャル層２２の上部には、酸化シリコン２
３に内包されつつドレイン領域２４、ソース領域２５が
形成され、その間には、ゲート領域２８が形成されてお
り、酸化シリコン２３の上部にはシリコン窒化膜２６が
形成され絶縁性を高めイオンセンサとしての使用を可能
ならしめている。

【００２４】そして、イオン感応膜２７がシリコン窒化
膜２６の上に形成されており、本実施例に係る水素イオ
ンセンサは、イオン感応膜２７としてホウ素又はホウ化
物を後述する方法により備えている。この他のＭＯＳ電
界効果トランジスタの基本的構成については、公知の通
りであるので割愛する。

【００２５】このような測定装置において、フッ酸溶液
を用いてＩＳＦＥＴ水素イオンセンサにおけるドレイン
電圧、ドレイン電流、ゲート電圧等の関係を調べた。図
３にドレイン電圧Ｖ_DSとドレイン電流Ｉ_D の特性図を示
す。測定は、ゲート電圧Ｖ_GSを１．０Ｖ及び２．０Ｖの
一定電圧に維持しつつドレイン電圧Ｖ_DSを変化させて行
い、横軸はドレイン電圧値を、縦軸はドレイン電流値を
表している。

【００２６】このグラフにおいて、オリジナルとあるの
は、ゲート上にイオン感応膜を被覆しないＩＳＦＥＴを
用いた水素イオンセンサであり、ＢＮとあるのは、イオ
ン感応膜にＢＮ（窒化ホウ素）を用いたＩＳＦＥＴ水素
イオンセンサであり、Ｂ₄Ｃとあるのは、イオン感応膜
にＢ₄Ｃ（炭化ホウ素）を用いたＩＳＦＥＴ水素イオン
センサである。

【００２７】ここで、本実施例においてイオン感応膜と
して用いるＢＮとＢ₄Ｃの特性について説明する。ＢＮ
の中でも立方晶ＢＮは、ダイヤモンドに次ぐ硬度を備え
ており、また、酸、アルカリに侵され難く化学的安定性
にも優れている。一方、Ｂ₄Ｃは、ダイヤモンド、ＢＮ
に次ぐ硬度を備えており、共有結合性が強く結晶が緻密
であるため酸、アルカリに侵され難く化学的にも安定し
ている。但し、濃硝酸、濃硫酸及び４０％ＨＦの混酸等
の強酸化性の酸には徐々に侵される。

【００２８】このグラフから、ＢＮ、Ｂ₄Ｃをイオン感
応膜に用いたＩＳＦＥＴ水素イオンセンサは、オリジナ
ルのものと同様に明確なピンチオフを示しており、感応
膜形成後も良好なトランジスタ特性を保持していること
が分かる。ＢＮをイオン感応膜に用いたＩＳＦＥＴ水素
イオンセンサは、オリジナルのＩＳＦＥＴ水素イオンセ
ンサよりも低い電圧でピンチオフを起こすことが分か
り、一方、Ｂ₄Ｃをイオン感応膜に用いたＩＳＦＥＴ水
素イオンセンサは、オリジナルのＩＳＦＥＴ水素イオン
センサよりも高い電圧でピンチオフを起こすことが分か
る。一般的に、ドレイン電圧Ｖ_DSとして４．０Ｖを印加
すれば、充分一定電流のドレイン電流Ｉ_Dが得られるこ
とが分かる。

【００２９】続いて、図４にゲート電圧Ｖ_GSとドレイン
電流Ｉ_D の特性図を示す。測定は、ドレイン電圧Ｖ_DSを
２．０Ｖの一定電圧に維持しつつゲート電圧Ｖ_GSを変化
させて行い、横軸はゲート電圧値を、縦軸は対数ドレイ
ン電流値を表している。このグラフより、フラットバン
ド電位は、形成膜の種類や形成条件により若干異なるも
のの、いずれの場合もノーマルオンの特性を維持してい
ること、および負のＶ_GSでチャンネルのピンチオフが発
生していることが分かる。すなわち、イオンビームスパ
ッタリングによりＢＮ、Ｂ₄Ｃゲート膜を形成すること
としたので、ＦＥＴのチャンネル損傷は軽微であり、ト
ランジスタ特性に悪影響を与えていないことが分かる。

【００３０】次に、ゲート電圧Ｖ_GSと水素イオン濃度ｐ
Ｈの応答特性を図５及び図６を参照にしつつ説明する。
この測定は、共にドレイン電圧Ｖ_DSを４．０Ｖに固定し
て行い、これらのグラフにおいて横軸は水素イオン濃度
ｐＨを、縦軸はゲート電圧Ｖ_GSを各々表している。ここ
で、図５は炭化ホウ素をイオン感応膜として備えるＩＳ
ＦＥＴ水素イオンセンサに関するゲート電圧Ｖ_GSと水素
イオン濃度ｐＨとの応答特性を示すグラフであり、白抜
き丸は、フッ化水素を含まない水溶液におけるドレイン
電流Ｉ_D が１０（μＡ）のときの測定値を、半塗丸は、
フッ酸存在下においてドレイン電流Ｉ_Dが１５（μＡ）
のときの測定値を示している。

【００３１】一方、図６は窒化ホウ素をイオン感応膜と
して備えるＩＳＦＥＴ水素イオンセンサに関するゲート
電圧Ｖ_GSと水素イオン濃度ｐＨとの関係を表すグラフで
あり、白抜き丸は、フッ化水素を含まない水溶液におけ
るドレイン電流Ｉ_D が２７０（μＡ）のときの測定値
を、半塗丸は、フッ酸存在下においてドレイン電流Ｉ_D
が４３０（μＡ）のときの測定値を示している。

【００３２】これらのグラフから、ホウ化物をイオン感
応膜として用いた場合、フッ化水素を含むｐＨ０〜ｐＨ
１４までの水素イオン濃度を測定できる水素イオンセン
サとして使用可能であることが分かる。なお、上記ドレ
イン電極とソース電極の間を流れる電流値が、ゲート電
圧と連続的に比例関係にあることは、図４に示すグラフ
から分かっている。

【００３３】次に、図７を参照しつつ炭化ホウ素（Ｂ₄
Ｃ）の耐フッ酸性について説明する。ここで、図７は炭
化ホウ素材の化学的耐久性を示すグラフであり、横軸は
時間（日）を、縦軸は厚みの減少率を各々表している。
測定は、厚さ０．４μの炭化ホウ素膜を０．５ｍｏｌフ
ッ酸溶液（ｐＨ２．０）の中に放置すると共に比較のた
め純水中に同じく炭化ホウ素膜を放置して行った。

【００３４】グラフから分かるように、測定開始から３
０日経過後においては、純粋中の炭化ホウ素膜において
は約１％の厚み減少が認められ、フッ酸溶液中の炭化ホ
ウ素膜においては約３％の厚み減少が認められた。従
来、ガラス電極イオンセンサにおいては、ガラス感応膜
はすぐに溶解してしまい、種々の材料を用いても１週間
程度の使用耐久性を確保するにとどまっている。従っ
て、炭化ホウ素膜をイオン感応膜として備えるＩＳＦＥ
Ｔ水素イオンセンサであれば、フッ酸溶液の水素イオン
濃度を測定することができると共に長期に渡り安定した
測定値を得ることができる。

【００３５】図８は、ＭＯＳ電界効果トランジスタのゲ
ート表面にホウ化物を蒸着させてイオン感応膜を形成す
るためのイオンビームスパッタリング装置の構成を示し
ている。箱型で完全に密封された真空チャンバ３０の上
部には、イオンビーム発生装置であるイオンガン３１が
付設されており、真空チャンバ３０の中央付近にターゲ
ット３２がイオンガン３１のビームに対して４５度の角
度を維持するように固定されている。

【００３６】イオンガン３１のビームがターゲット３２
に当り正反射する方向の真空チャンバ３０の側面に蒸着
対象固定具３３が付設されている。蒸着対象固定具３３
には蒸着対象である電解効果トランジスタ３４が蒸着面
をターゲットに向けて固定されている。真空チャンバ３
０の下部には、図示しない排気ポンプに接続するパイプ
３５が接続され、真空チャンバ３０内の気体原子を排出
して所定の真空度を確保している。真空チャンバ３０に
は真空圧を測定するための真空圧ゲージ３６が取り付け
られている。

【００３７】次に、その動作について説明する。イオン
ガン３１の上部からスパッタリングガスとしてＡｒ、Ｘ
ｅ、Ｋｒ等の不活性ガスが供給される。これらの不活性
ガスに酸素、水素等の活性ガスを小量添加してもよい。
本実施例では、ターゲット３２のスパッタ速度が速いこ
とからＡｒガスを使用している。イオン化されたＡｒガ
スは、図示しない引出し加速電極により高電圧がかけら
れて加速され、図示しない静電集束レンズ等で集束され
てイオンガン３１の出口から放出され、ターゲット３２
の表面に衝突する。

【００３８】以上詳細に説明した通り本発明に係るイオ
ンセンサは、イオン感応膜に炭化ホウ素又は窒化ホウ素
を用いたので、フッ化物共存下においてもイオン感応膜
が測定溶液中に溶出することを防止して、フッ酸溶液の
水素イオン濃度を測定することが可能となった。また、
炭化ホウ素又は窒化ホウ素により形成されるイオン感応
膜は、繰り返しフッ化物を含む溶液のイオン濃度を測定
してもほとんど減少しないので、長期にわたり使用可能
で安定した測定結果を得ることができるイオンセンサを
提供できる。

【００３９】更に、イオンセンサの製造方法において、
イオン感応膜をイオンビームスパッタリングにより形成
することとしたので、均一で薄い膜厚を有するイオン感
応膜を形成可能として測定能力を向上させると共に静電
特性に優れるイオンセンサを製造することが可能となっ
た。

【００４０】また、炭化ホウ素又は窒化ホウ素により形
成されたイオン感応膜を備えるイオンセンサは、応答特
性に優れており、例えば従来のガラス電極イオンセンサ
を用いたときには、６０秒程度の測定時間を要した３桁
の水素イオン濃度ｐＨの測定も、１０秒程度の測定時間
で完了することができる。従って、イオン濃度の測定を
効率的に行うことができ、他の関連する作業の効率化を
図ることができる。

【００４１】以上実施例に基づいて本発明に係るイオン
センサを説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定さ
れるものでなく、その趣旨の範囲において改良変更が可
能であることは容易に推察できるものである。

【００４２】また、本実施例は、水素イオンセンサとし
て具体化した場合について説明したが、他のイオン濃度
を選択的に測定するイオンセンサであってもよい。更
に、本実施例においてはイオン感応膜の形成方法として
イオンビームスパッタリングを用いているが、均一なイ
オン感応膜が得られればよく、例えば、ＣＶＤ（化学蒸
着）等によって、形成されてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の水素イオンセンサは、イオン感応膜にフッ酸にほ
とんど不溶である炭化ホウ素又は窒化ホウ素を用いるこ
とにより、フッ化物を含む測定溶液であってもイオン濃
度の測定が可能なイオンセンサを提供することが可能と
なり、また、フッ化物を含む測定溶液に使用しても長期
に渡りイオン濃度を正確に測定可能なイオンセンサを提
供することが可能となり、更に、イオン濃度測定の応答
時間を飛躍的に短縮することを可能とするイオンセンサ
を提供することができる。また、イオンビームスパッタ
リング法を用いてイオン感応膜を形成することにより膜
厚が均一で静特性に優れるイオンセンサを製造すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＩＳＦＥＴ水素イオンセンサを用
いた水素イオン濃度測定の概略構成を示す説明図であ
る。

【図２】ＩＳＦＥＴ水素イオンセンサの構成を示す断面
図である。

【図３】ドレイン電圧Ｖ_DSとドレイン電流Ｉ_Dの特性を
示す図である。

【図４】ゲート電圧Ｖ_GSとドレイン電流Ｉ_Dの特性を示
す図である。

【図５】炭化ホウ素をイオン感応膜に用いたときのＶ_GS
とｐＨとの関係を表すグラフ図である。

【図６】窒化ホウ素をイオン感応膜に用いたときのＶ_GS
とｐＨとの関係を表すグラフ図である。

【図７】炭化ホウ素材の化学的耐久性を示すグラフ図で
ある。

【図８】ＭＯＳ電界効果トランジスタのゲート表面にホ
ウ化物を蒸着させてイオン感応膜を形成するためのイオ
ンビームスパッタリング装置の構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１測定溶液２測定用容器３参照電極４ドレイン電極５ソース電極７制御装置９ＩＳＦＥＴＳＩＳＦＥＴ水素イオンセンサ２０ｐ型基板２４ドレイン領域２５ソース領域２７イオン感応膜２８ゲート領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−133935（ＪＰ，Ａ) 特開平３−273156（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−298753（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ＭＯＳ電界効果トランジスタと、そのＭＯＳ電界効果トランジスタの表面に形成されたイ
オン感応膜とを備えるイオンセンサにおいて、前記イオン感応膜は炭化ホウ素又は窒化ホウ素を付着さ
せることにより形成されることを特徴とするイオンセン
サ。
【請求項２】前記イオン感応膜は、不活性ガス等をイ
オン化して、イオン化された前記不活性ガス等に高電圧
を付加して加速し、１Ｐａよりも高い真空度を保持する
真空中において、炭化ホウ素又は窒化ホウ素を含む原材
料表面に衝突させ、その衝突により前記原材料よりはじ
き出された前記原材料を構成する分子及び原子を、電界
効果トランジスタの表面に、前記真空中において付着さ
せるようにして形成されることを特徴とする請求項１に
記載のイオンセンサ。
【請求項３】ＭＯＳ電界効果トランジスタの表面にイ
オン感応膜を形成させてイオンセンサを製造するイオン
センサの製造方法において、前記イオン感応膜を、不活性ガス等をイオン化して、イ
オン化された前記不活性ガス等に高電圧を付加して加速
し、１Ｐａよりも高い真空度を保持する真空中におい
て、炭化ホウ素又は窒化ホウ素を含む原材料表面に衝突
させ、その衝突により前記原材料よりはじき出された前
記原材料を構成する分子及び原子を、電界効果トランジ
スタの表面に、前記真空中において付着させるようにし
て形成することを特徴とするイオンセンサの製造方法。