JP6781431B2 - Gas sensor - Google Patents

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道夫 庭野
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康男 木村
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本発明は,水素ガスなどの検知対象ガスを検知するガスセンサに関し,さらに詳しくは,多孔質体の細孔に検知するガスが吸着することでガス検知を行うガスセンサに関する。 The present invention relates to a gas sensor that detects a gas to be detected such as hydrogen gas, and more particularly to a gas sensor that detects gas by adsorbing the gas to be detected in the pores of a porous body.

ガスを検出するセンサにおいて,検出感度の向上などセンサを高性能にするため,多孔質体を用いてガス検知部の比表面積を増やす手法が採用されている。前記手法の先行技術として,下記非特許文献1では,ガス検知部に二酸化チタンのナノチューブ(細孔)を用いた水素ガスセンサについて提案されている。 In the sensor that detects gas, a method of increasing the specific surface area of the gas detection unit by using a porous body is adopted in order to improve the performance of the sensor such as improving the detection sensitivity. As a prior art of the above method, Non-Patent Document 1 below proposes a hydrogen gas sensor using titanium dioxide nanotubes (pores) in the gas detection unit.

また,下記特許文献1では,ガス検知部に半導体または金属の多孔質体を用いることによって吸着面積(表面積)を増大させ,感度及び応答特性を向上させたガスセンサが提案されている。さらに,多孔質のガス検知部に白金,パラジウム等の触媒を坦持させ,検知ガスの吸脱着を促進して,高感度化を図る手段が提案されている。 Further, Patent Document 1 below proposes a gas sensor in which the adsorption area (surface area) is increased by using a porous material of semiconductor or metal for the gas detection unit, and the sensitivity and response characteristics are improved. Further, a means for increasing the sensitivity by carrying a catalyst such as platinum or palladium in the porous gas detection unit to promote the adsorption / desorption of the detection gas has been proposed.

また,下記特許文献2では,チタン金属上にガス検知部である多孔質の酸化チタン層を形成した構造のガスセンサが提案されている。 Further, Patent Document 2 below proposes a gas sensor having a structure in which a porous titanium oxide layer, which is a gas detection unit, is formed on titanium metal.

さらに,下記特許文献3では,絶縁体の基板表面上にチタン酸化物を主成分とする微細筒構造のセンサ素子が形成される水素ガスセンサが開示されている。 Further, Patent Document 3 below discloses a hydrogen gas sensor in which a sensor element having a fine tubular structure containing titanium oxide as a main component is formed on the surface of an insulator substrate.

これらの先行技術に記載のガスセンサは,ガス検知部である多孔質体が,多孔質体を支持するための基板の上に形成された構造を特徴としている。 The gas sensor described in these prior arts is characterized by a structure in which a porous body, which is a gas detection unit, is formed on a substrate for supporting the porous body.

Oomman K. Varghese 他,”Hydrogen sensing using titania nanotubes”, Sensor and Actuators B 93 (2003) 338-344Oomman K. Varghese et al., “Hydrogen sensing using titania nanotubes”, Sensor and Actuators B 93 (2003) 338-344

特開平6−213851号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-213851 特開平8−145925号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-145925 特開2013−40961号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-40961

非特許文献1,特許文献1乃至3に記載のガスセンサでは,多孔質体の細孔の内壁に検知するガスが吸着することでガス検知を行う。検知するガスは,孔の内部にある空気中を拡散することで孔の内部へと入り込む。内部までの拡散には時間を要するため,センサの応答時間(濃度を上昇させていく際の追従速度)が遅いという課題がある。ガスの分解及び拡散を速めるため,センサをヒーター等によって加熱する手法が取られるが,センサの消費電力が高くなる課題が生じる。 In the gas sensors described in Non-Patent Documents 1 and Patent Documents 1 to 3, gas detection is performed by adsorbing the gas to be detected on the inner wall of the pores of the porous body. The gas to be detected enters the inside of the hole by diffusing in the air inside the hole. Since it takes time to diffuse to the inside, there is a problem that the response time of the sensor (following speed when increasing the concentration) is slow. In order to accelerate the decomposition and diffusion of gas, a method of heating the sensor with a heater or the like is adopted, but there is a problem that the power consumption of the sensor becomes high.

また,非特許文献1には,ある濃度の水素を流した後に窒素ガスのみを流した時のセンサの抵抗変化が示されているが,水素ガスがない状態の抵抗値に戻るまでの時間が,約2000秒と非常に長く,センサの回復速度(濃度を低下させていく際の追従速度)が遅いという課題がある。同様のセンサ構造である特許文献1及び2に示されているガスセンサも同じ課題があると推測される。 Further, Non-Patent Document 1 shows a change in the resistance of the sensor when only nitrogen gas is flowed after flowing hydrogen of a certain concentration, but it takes time to return to the resistance value in the state without hydrogen gas. , It is very long, about 2000 seconds, and there is a problem that the recovery speed of the sensor (following speed when decreasing the concentration) is slow. It is presumed that the gas sensors shown in Patent Documents 1 and 2 having the same sensor structure have the same problem.

さらに,特許文献1及び3では,高感度化を図る手段として,多孔質体のガス検知部に白金,パラジウム等の触媒を坦持させる方法を提案している。特許文献1では,片面の多孔質体の孔は,貫通しているが,反対面の多孔質体の孔は,多孔質体を支持する基板があるため貫通していない。したがって,液相法など湿式の方法で金属の触媒を坦持する場合には,溶液が多孔質体の内部まで入り込み難いため,多孔質体の内部まで触媒金属が坦持されず,触媒の効果が十分に得られないという課題がある。 Further, Patent Documents 1 and 3 propose a method of carrying a catalyst such as platinum or palladium in the gas detection unit of the porous body as a means for increasing the sensitivity. In Patent Document 1, the pores of the porous body on one side penetrate, but the pores of the porous body on the opposite side do not penetrate because there is a substrate that supports the porous body. Therefore, when the metal catalyst is carried by a wet method such as the liquid phase method, it is difficult for the solution to penetrate into the inside of the porous body, so that the catalyst metal is not carried inside the porous body, and the effect of the catalyst is obtained. There is a problem that is not sufficiently obtained.

そこで,本発明の目的は,より高い感度で且つより早い応答速度でガスを検知することができるガスセンサを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a gas sensor capable of detecting gas with higher sensitivity and faster response speed.

上記課題を解決するための本発明のガスセンサは,多数の細孔が形成された多孔質体と,該多孔質体の両側に電気的に接続して配置される一対の電極とを備え,前記一対の電極間の電気的特性を計測することによりガスの濃度を計測するガスセンサであって,前記細孔は前記多孔質体の表面側から裏面側に略垂直に貫通する筒状構造を有し,各細孔が略同一方向に配向されて形成され,前記多孔質体の表面側及び裏面側において前記細孔は塞がれずに,ガスが前記多孔質体の表面側から裏面側に透過可能であることを特徴とする。 The gas sensor of the present invention for solving the above problems includes a porous body in which a large number of pores are formed, and a pair of electrodes electrically connected to both sides of the porous body. A gas sensor that measures the concentration of gas by measuring the electrical characteristics between a pair of electrodes, and the pores have a tubular structure that penetrates substantially vertically from the front surface side to the back surface side of the porous body. , Each pore is formed so as to be oriented in substantially the same direction, and the gas can permeate from the front surface side to the back surface side of the porous body without closing the pores on the front surface side and the back surface side of the porous body. It is characterized by being.

ガス検知部に用いる多孔質体は,ガス分子が吸着することによって電気的特性が変化する性能を有する金属または半導体の酸化物が好ましく,二酸化チタンが代表的であるが,その他に酸化亜鉛,二酸化ジルコニウム,チタン酸ストロンチウム,五酸化二タンタル,五酸化二ニオブなどがある。さらに,酸化物ではないが,炭化ケイ素,硫化カドミウムなども挙げられる。 The porous body used for the gas detection unit is preferably a metal or semiconductor oxide having the ability to change its electrical properties by adsorbing gas molecules, and titanium dioxide is typical, but zinc oxide and dioxide are also used. Zirconium, strontium titanate, ditantal pentoxide, niobium pentoxide, etc. Furthermore, although it is not an oxide, silicon carbide, cadmium sulfide, etc. can also be mentioned.

本発明のガスセンサによれば,多孔質体内の細孔が多孔質体の表面側から裏面側に貫通して両面側ともに塞がれていないため,検知対象ガスがガス検知部である多孔質体を表面側から裏面側へ透過可能であって,多孔質体の細孔内に入り込みやすくなり,高い感度で,且つ,早い応答速度でガスを検知することができる。 According to the gas sensor of the present invention, since the pores in the porous body penetrate from the front surface side to the back surface side of the porous body and are not blocked on both sides, the gas to be detected is the porous body which is the gas detection unit. Can permeate from the front surface side to the back surface side, easily enter the pores of the porous body, and can detect gas with high sensitivity and fast response speed.

本発明の実施の形態におけるガスセンサの第1の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 1st structural example of the gas sensor in embodiment of this invention. 多孔質体14の部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view of a porous body 14. 多孔質体14の細孔15を模式的に示す部分断面斜視図である。It is a partial cross-sectional perspective view which shows typically the pore 15 of a porous body 14. 本発明の実施の形態におけるガスセンサの第2の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd structural example of the gas sensor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるガスセンサの第3の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd structural example of the gas sensor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるガスセンサの第4の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 4th structural example of the gas sensor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるガスセンサの配置例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the arrangement example of the gas sensor in embodiment of this invention. 第1の構成例におけるガスセンサ10Aの製造工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the gas sensor 10A in the 1st configuration example. 第2の構成例におけるガスセンサ10Bの製造工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the gas sensor 10B in the 2nd configuration example. 第3の構成例におけるガスセンサ10Cの製造工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the gas sensor 10C in the 3rd configuration example. 第3の構成例におけるガスセンサ10Cの製造工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the gas sensor 10C in the 3rd configuration example. 第4の構成例におけるガスセンサ10Dの製造工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the gas sensor 10D in the 4th configuration example.

以下,図面に従い本発明の実施の形態例を説明する。なお,実施の形態例は,本発明の理解のためのものであり,本発明の技術的範囲がこれに限定されるものではない。 Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The examples of the embodiments are for understanding the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited thereto.

本発明は,ガスを検知する部位である多孔質体に形成される多数の細孔を表面(片面)から裏面(反対面)まで貫通させた構造とすることで,感度が高く,検知対象ガスに対する応答速度及び回復速度が速いガスセンサを提供するものである。多孔質体は一対の電極に挟まれて形成され,電極間の電気的特性(例えば電流値)を計測することによりガスの濃度を計測するガスセンサである。以下に説明する本発明の実施の形態におけるガスセンサの各構成例は,具体的には,多数の細孔が形成された多孔質体と,該多孔質体の両側に電気的に接続して配置される一対の電極とを備え,一対の電極間の電気的特性を計測することによりガスの濃度を計測するガスセンサであって,細孔は多孔質体の表面側から裏面側に貫通するように形成され,多孔質体の表面側及び裏面側において細孔は塞がれずに,ガスが多孔質の表面側から裏面側に透過可能となる。ここで,本実施の形態におけるガスセンサにおいては,金属または半導体を陽極酸化等の手法で多孔質体にする。形成された多孔質体は,金属または半導体の酸化物となっている。また,多孔質体を構成する細孔が規則的に配列していると,当該多孔質体を適用したガスセンサが安定したガス検知特性を示すという利点がある。したがって,形成された多孔質体がナノオーダーの直径を有するチューブ状の構造(ナノチューブ多孔体)であることが好ましい。 The present invention has a structure in which a large number of pores formed in a porous body, which is a part for detecting a gas, are penetrated from the front surface (one side) to the back surface (opposite surface), so that the sensitivity is high and the gas to be detected is detected. It provides a gas sensor having a fast response speed and recovery speed to a gas sensor. A porous body is a gas sensor that is formed by being sandwiched between a pair of electrodes and measures the concentration of gas by measuring the electrical characteristics (for example, current value) between the electrodes. Specifically, each configuration example of the gas sensor according to the embodiment of the present invention described below is arranged with a porous body in which a large number of pores are formed and electrically connected to both sides of the porous body. It is a gas sensor that measures the concentration of gas by measuring the electrical characteristics between the pair of electrodes, and the pores penetrate from the front side to the back side of the porous body. It is formed, and the pores are not closed on the front surface side and the back surface side of the porous body, and the gas can permeate from the front surface side to the back surface side of the porous body. Here, in the gas sensor of the present embodiment, the metal or semiconductor is made into a porous body by a method such as anodizing. The formed porous body is an oxide of a metal or a semiconductor. Further, if the pores constituting the porous body are regularly arranged, there is an advantage that the gas sensor to which the porous body is applied exhibits stable gas detection characteristics. Therefore, it is preferable that the formed porous body has a tubular structure (nanotube porous body) having a diameter of nano-order.

[ガスセンサの第1の構成例]
図1及び図2は,本発明の実施の形態におけるガスセンサの第1の構成例を示す図であり,図1(a)は斜視図,図1(b)は上面図,図1(c)は図1(b)のA−A断面図である。また,図2は,多孔質体14の部分拡大断面図であり,図3は,多孔質体14の細孔15を模式的に示す部分断面斜視図である。図3(a)は第1の構成例における多孔質体14の細孔15を模式的に示し,図3(b)は後述する第3の構成例における多孔質体14の細孔15を模式的に示す。
[First configuration example of gas sensor]
1 and 2 are views showing a first configuration example of the gas sensor according to the embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) is a perspective view, FIG. 1 (b) is a top view, and FIG. 1 (c). Is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1 (b). Further, FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the porous body 14, and FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view schematically showing the pores 15 of the porous body 14. FIG. 3A schematically shows the pores 15 of the porous body 14 in the first configuration example, and FIG. 3B schematically shows the pores 15 of the porous body 14 in the third configuration example described later. Shown.

第1の構成例におけるガスセンサ10Aは,金属または半導体の薄板12の一部分が多孔質体14に形成され,多孔質体14を挟んだ両側の薄板部分が一対の電極18a,18bとなるガスセンサである。多孔質体14がガスを検知するガス検知部となる。具体的には,ガスセンサ10Aは,1片の金属または半導体の薄板12であって,その薄板12の表面の一部を,例えば陽極酸化することによって,薄板面に対して略垂直方向に配向し且つ片面から反対面へ貫通する多数の筒状の細孔15を有する多孔質体14を形成する。第1の構成例における多孔質体14の細孔15が図2及び図3(a)に模式的に示される。 The gas sensor 10A in the first configuration example is a gas sensor in which a part of a thin plate 12 of a metal or a semiconductor is formed in a porous body 14, and the thin plate portions on both sides of the porous body 14 form a pair of electrodes 18a and 18b. .. The porous body 14 serves as a gas detection unit for detecting gas. Specifically, the gas sensor 10A is a piece of metal or semiconductor thin plate 12, and a part of the surface of the thin plate 12 is oriented in a direction substantially perpendicular to the thin plate surface by, for example, anodic oxidation. Moreover, a porous body 14 having a large number of tubular pores 15 penetrating from one side to the other side is formed. The pores 15 of the porous body 14 in the first configuration example are schematically shown in FIGS. 2 and 3 (a).

多孔質体14は,薄板部材12の略中央部分の一端部からその反対の端部までの領域を陽極酸化することで薄板を横断して形成される。薄板12の片面から反対面へ貫通する細孔15は,細孔15の底部が反対面に到達する直前まで陽極酸化を行い,その後,反対面を研磨等の手法を用いて細孔15が貫通するまで研磨することで,両端が開口した細孔15が形成される。図2に例示されるように,細孔15の一端側は,基板などで塞がれていないため,細孔15の一端側の開口から流入したガス他端側の開口から通り抜けることができ,ガスが多孔質体14の片面から反対面に透過可能であるため,ガスが細孔15内部へ入り込みやすくなり,ガス検知の感度,応答性を向上させることができる。 The porous body 14 is formed across the thin plate by anodizing the region from one end of the substantially central portion of the thin plate member 12 to the opposite end. The pores 15 penetrating from one side to the other side of the thin plate 12 are anodized until just before the bottom of the pores 15 reaches the other side, and then the other side is penetrated by a technique such as polishing. By polishing until it is finished, pores 15 with both ends open are formed. As illustrated in FIG. 2, since one end side of the pore 15 is not blocked by a substrate or the like, it can pass through the opening on the other end side of the gas flowing in from the opening on one end side of the pore 15. Since the gas can permeate from one side to the other side of the porous body 14, the gas can easily enter the inside of the pores 15, and the sensitivity and responsiveness of gas detection can be improved.

該細孔15を有する多孔質体14を挟んでその両側にある薄板部分が一対の電極18a,18bとなる。電極18a,18bは多孔質体14により隔てられている。したがって,薄板の多孔質体部分以外の部分を電極として利用できるので,電極を形成する工程が不要であるという利点がある。ガスセンサ10Aの詳細な製造方法については後述する。 The thin plate portions on both sides of the porous body 14 having the pores 15 form a pair of electrodes 18a and 18b. The electrodes 18a and 18b are separated by a porous body 14. Therefore, since the portion other than the porous portion of the thin plate can be used as the electrode, there is an advantage that the step of forming the electrode is unnecessary. The detailed manufacturing method of the gas sensor 10A will be described later.

[ガスセンサの第2の構成例]
図4は,本発明の実施の形態におけるガスセンサの第2の構成例を示す図であり,図4(a)は斜視図,図4(b)は上面図,図4(c)は図4(b)のA−A断面図である。
[Second configuration example of gas sensor]
4A and 4B are views showing a second configuration example of the gas sensor according to the embodiment of the present invention, FIG. 4A is a perspective view, FIG. 4B is a top view, and FIG. 4C is FIG. It is sectional drawing of AA of (b).

第2の構成例におけるガスセンサ10Bは,金属または半導体の薄板12の一部分にガス検知手段となる多孔質体14が形成され,さらに,薄板12の多孔質体14が形成されていない部分の上に設けられた絶縁膜16a,16bを介して一対の電極18a,18bが形成されたガスセンサである。 In the gas sensor 10B in the second configuration example, the porous body 14 serving as the gas detection means is formed on a part of the thin plate 12 of the metal or semiconductor, and further, the porous body 14 of the thin plate 12 is not formed on the portion. This is a gas sensor in which a pair of electrodes 18a and 18b are formed via the insulating films 16a and 16b provided.

具体的には,第2の構成例におけるガスセンサ10Bは,第1の構成例におけるガスセンサ10Aと同様に,金属または半導体の薄板12の一部分が多孔質体14に形成され,多孔質体14がガスを検知する部位となる。具体的には,ガスセンサ10Bは,金属または半導体の薄板12を基材とし,その薄板12の表面の一部を,例えば陽極酸化することによって,薄板面に対して略垂直方向に配向し且つ片面から反対面へ貫通する多数の細孔15を有する多孔質体14を形成する。多孔質体14の細孔15は,図2に示す細孔15と同様である。 Specifically, in the gas sensor 10B in the second configuration example, a part of the metal or semiconductor thin plate 12 is formed in the porous body 14, and the porous body 14 is a gas, similarly to the gas sensor 10A in the first configuration example. It becomes a part to detect. Specifically, the gas sensor 10B uses a metal or semiconductor thin plate 12 as a base material, and a part of the surface of the thin plate 12 is oriented substantially perpendicular to the thin plate surface and one side by, for example, anodizing. A porous body 14 having a large number of pores 15 penetrating from the surface to the opposite surface is formed. The pores 15 of the porous body 14 are the same as the pores 15 shown in FIG.

多孔質体14は,第1の構成例と同様に,薄板12の略中央領域を陽極酸化することで形成され,薄板12の片面から反対面へ貫通する細孔15は,細孔15の底部が反対面に到達する直前まで陽極酸化を行い,その後,反対面を研磨等の手法を用いて細孔15が貫通するまで研磨することで,両端が開口した細孔15が形成される。第1の構成例と同様に,細孔15の一端側は,基板などで塞がれていないため,細孔15の一端側の開口から流入したガス他端側の開口から通り抜けることができ,ガスが多孔質体24の片面から反対面に透過可能であるため,ガスが細孔15内部へ入り込みやすくなり,ガス検知の感度,応答性を向上させることができる。 The porous body 14 is formed by anodizing the substantially central region of the thin plate 12 as in the first configuration example, and the pores 15 penetrating from one side to the other side of the thin plate 12 are the bottom of the pores 15. Anodizing is performed until just before reaching the opposite surface, and then the opposite surface is polished by a technique such as polishing until the pores 15 penetrate to form pores 15 having both ends open. Similar to the first configuration example, since one end side of the pore 15 is not blocked by a substrate or the like, it can pass through the opening on the other end side of the gas flowing in from the opening on one end side of the pore 15. Since the gas can permeate from one side to the other side of the porous body 24, the gas easily enters the inside of the pores 15, and the sensitivity and responsiveness of gas detection can be improved.

該細孔15を有する多孔質体14は,薄板の略中央領域に多孔質体14の部分以外の薄板部分に取り囲まれるように形成され,第1の構成例と異なり,薄板12の略中央部分の一端部からその反対の端部までの領域を横断するように形成されないため,多孔質体14の両側部分が電気的に短絡している。そのため,ガスセンサ10Bでは,ガスセンサ10Aのように,薄板の多孔質体14が形成されていない両側部分を一対の電極として使用できないため,この両側部分と電極との絶縁を取るための一対の絶縁膜16a,16bを両側部分の一部に形成し,その上に一対の電極18a,18bが形成される。ガスセンサ10Bの詳細な製造方法については後述する。 The porous body 14 having the pores 15 is formed so as to be surrounded by a thin plate portion other than the portion of the porous body 14 in a substantially central region of the thin plate, and unlike the first configuration example, the substantially central portion of the thin plate 12 is formed. Since it is not formed so as to cross the region from one end of the porous body to the opposite end, both side portions of the porous body 14 are electrically short-circuited. Therefore, in the gas sensor 10B, unlike the gas sensor 10A, both side portions on which the porous body 14 of the thin plate is not formed cannot be used as a pair of electrodes, and therefore, a pair of insulating films for insulating the both side portions and the electrodes. 16a and 16b are formed on a part of both side portions, and a pair of electrodes 18a and 18b are formed on the 16a and 16b. The detailed manufacturing method of the gas sensor 10B will be described later.

[ガスセンサの第3の構成例]
図5は,本発明の実施の形態におけるガスセンサの第3の構成例を示す図であり,図5(a)は斜視図,図5(b)は上面図,図5(c)は図5(b)のA−A断面図である。
[Third configuration example of gas sensor]
5A and 5B are views showing a third configuration example of the gas sensor according to the embodiment of the present invention, FIG. 5A is a perspective view, FIG. 5B is a top view, and FIG. 5C is FIG. It is sectional drawing of AA of (b).

第3の構成例におけるガスセンサ10Cは,基板11とその上に成膜された金属または半導体の薄膜13とを有し,薄膜13の一部分がガスを検知する部位となる多孔質体14となり,多孔質体14の部分以外のその両側部分が一対の電極18a,18bとなるガスセンサである。 The gas sensor 10C in the third configuration example has a substrate 11 and a metal or semiconductor thin film 13 formed on the substrate 11, and a part of the thin film 13 becomes a porous body 14 which is a portion for detecting gas, and is porous. This is a gas sensor in which both side portions other than the portion of the body 14 form a pair of electrodes 18a and 18b.

具体的には,第3の構成例におけるガスセンサ10Cは,基板11上に成膜した金属または半導体の薄膜13を略矩形状にパターニングし,略矩形の中央付近を,例えば陽極酸化することによって,薄膜面に対して略垂直方向に配向する多数の細孔15を有する多孔質体14を形成する。多孔質体14は薄膜13の略中央部分の一端部からその反対の端部までの領域を陽極酸化することで薄膜13を横断して形成される。薄膜13の片面から反対面に貫通する細孔15は,概略として以下の手順で形成される。先ず,薄膜13を陽極酸化して,表面から基板11との界面付近まで細孔15を形成する。この時,基板11との界面付近で,細孔15は貫通していないので,薬品や反応性のガスを用いて細孔15を貫通させる。その後,多孔質体14の下にある基板部分を除去し,基板11に貫通孔19を形成する。多孔質体14の下にある基板部分すべてを除去するだけでなく,基板部分の一部もしくは,基板部分の一部を複数箇所除去してもよい。多孔質体14の直下にある基板部分を除去し貫通孔19を形成することにより,細孔15の一端側は,基板11で塞がれていないため,細孔15の一端側の開口から流入したガス他端側の開口から通り抜けることができ,ガスが多孔質体14の片面から反対面に透過可能であるため,ガスが細孔15内部へ入り込みやすくなり,ガス検知の感度,応答性を向上させることができる。第3の構成例における多孔質体14の細孔15が図3(b)に模式的に示される。 Specifically, in the gas sensor 10C in the third configuration example, the metal or semiconductor thin film 13 formed on the substrate 11 is patterned in a substantially rectangular shape, and the vicinity of the center of the substantially rectangular shape is, for example, anodized. A porous body 14 having a large number of pores 15 oriented substantially perpendicular to the thin film surface is formed. The porous body 14 is formed across the thin film 13 by anodizing the region from one end of the substantially central portion of the thin film 13 to the opposite end. The pores 15 penetrating from one side to the other side of the thin film 13 are generally formed by the following procedure. First, the thin film 13 is anodized to form pores 15 from the surface to the vicinity of the interface with the substrate 11. At this time, since the pores 15 do not penetrate near the interface with the substrate 11, the pores 15 are penetrated by using a chemical or a reactive gas. After that, the substrate portion under the porous body 14 is removed to form a through hole 19 in the substrate 11. Not only the entire substrate portion under the porous body 14 may be removed, but also a part of the substrate portion or a part of the substrate portion may be removed at a plurality of locations. By removing the substrate portion directly under the porous body 14 to form the through hole 19, since one end side of the pore 15 is not blocked by the substrate 11, it flows in from the opening on one end side of the pore 15. Since the gas can pass through the opening on the other end side of the gas and the gas can permeate from one side to the other side of the porous body 14, the gas easily enters the inside of the pores 15, and the sensitivity and responsiveness of gas detection are improved. Can be improved. The pores 15 of the porous body 14 in the third configuration example are schematically shown in FIG. 3 (b).

該細孔15を有する多孔質体14を挟んでその両側にある薄膜部分が一対の電極18a,18bとなる。電極18a,18bは多孔質体14により隔てられている。したがって,薄板の多孔質体部分以外の部分を電極として利用できるので,電極を形成する工程が不要であるという利点がある。ガスセンサ10Cの詳細な製造方法については,後述する。 The thin film portions on both sides of the porous body 14 having the pores 15 form a pair of electrodes 18a and 18b. The electrodes 18a and 18b are separated by a porous body 14. Therefore, since the portion other than the porous portion of the thin plate can be used as the electrode, there is an advantage that the step of forming the electrode is unnecessary. The detailed manufacturing method of the gas sensor 10C will be described later.

[ガスセンサの第4の構成例]
図6は,本発明の実施の形態におけるガスセンサの第4の構成例を示す図であり,図6(a)は斜視図,図6(b)は上面図,図6(c)は図6(b)のA−A断面図である。
[Fourth configuration example of gas sensor]
6A and 6B are views showing a fourth configuration example of the gas sensor according to the embodiment of the present invention, FIG. 6A is a perspective view, FIG. 6B is a top view, and FIG. 6C is FIG. It is sectional drawing of AA of (b).

第4の構成例におけるガスセンサ10Dは,基板11とその上に成膜された金属または半導体の薄膜13とを有し,薄膜13の一部分がガスを検知する部位となる多孔質体14となり,薄膜13の多孔質体14が形成されていない部分の上に設けられた絶縁膜16a,16bを介して一対の電極18a,18bが形成されたガスセンサである。 The gas sensor 10D in the fourth configuration example has a substrate 11 and a metal or semiconductor thin film 13 formed on the substrate 11, and a part of the thin film 13 becomes a porous body 14 which is a portion for detecting gas. This is a gas sensor in which a pair of electrodes 18a and 18b are formed via insulating films 16a and 16b provided on a portion of 13 in which the porous body 14 is not formed.

具体的には,第4の構成例におけるガスセンサ10Dは,第3の構成例と同様に,基板11上に成膜した金属または半導体の薄膜13の表面の一部,例えば中央付近領域を,陽極酸化することによって,薄膜面に対して略垂直方向に配向する多数の細孔15を有する多孔質体14を形成する。薄膜13の片面から反対面に貫通する細孔15は,第3の構成例におけるガスセンサ10Cと同様の手法で形成される。形成された細孔15を有する多孔質14の下にある基板部分が除去されるため,これにより,細孔15の一端側は,基板11で塞がれず,細孔15の一端側の開口から流入したガス他端側の開口から通り抜けることができ,ガスが多孔質体14の片面から反対面に透過可能であるため,ガスが細孔15内部へ入り込みやすくなり,ガス検知の感度,応答性を向上させることができる。 Specifically, the gas sensor 10D in the fourth configuration example has an anode on a part of the surface of the metal or semiconductor thin film 13 formed on the substrate 11, for example, a region near the center, as in the third configuration example. By oxidation, a porous body 14 having a large number of pores 15 oriented substantially perpendicular to the thin film surface is formed. The pores 15 penetrating from one side to the other side of the thin film 13 are formed by the same method as the gas sensor 10C in the third configuration example. Since the substrate portion under the porous 14 having the formed pores 15 is removed, one end side of the pores 15 is not blocked by the substrate 11 and is opened through the opening on the one end side of the pores 15. Since the gas can pass through the opening on the other end side of the inflowing gas and the gas can permeate from one side to the other side of the porous body 14, the gas easily enters the inside of the pores 15, and the sensitivity and responsiveness of gas detection. Can be improved.

該細孔15を有する多孔質体14は,薄膜13の略中央領域に多孔質体14の部分以外の薄膜部分に取り囲まれるように形成され,第3の構成例と異なり,薄膜12の略中央部分の一端部からその反対の端部までの領域を横断するように形成されないため,多孔質体44の両側部分が隔てられておらず電気的に短絡している。そのため,ガスセンサ10Dでは,ガスセンサ10Cのように,薄膜13の多孔質体14が形成されていない両側部分を一対の電極として使用できないため,この両側部分と電極との絶縁を取るための一対の絶縁膜16a,16bを両側部分の一部に形成し,その上に一対の電極18a,18bが形成される。ガスセンサ10Dの詳細な製造方法については後述する。 The porous body 14 having the pores 15 is formed so as to be surrounded by a thin film portion other than the portion of the porous body 14 in a substantially central region of the thin film 13, and unlike the third configuration example, the porous body 14 is formed substantially in the center of the thin film 12. Since it is not formed so as to cross the region from one end of the portion to the opposite end, both side portions of the porous body 44 are not separated and are electrically short-circuited. Therefore, in the gas sensor 10D, unlike the gas sensor 10C, both side portions where the porous body 14 of the thin film 13 is not formed cannot be used as a pair of electrodes, and therefore, a pair of insulations for insulating the both side portions and the electrodes. The films 16a and 16b are formed on a part of both side portions, and a pair of electrodes 18a and 18b are formed on the films 16a and 16b. The detailed manufacturing method of the gas sensor 10D will be described later.

上述した第3の構成例及び第4の構成例におけるガスセンサ10C及び10Dは,多孔質体14の裏面側及び一対の電極18a,18bを載置して支持する基板11を備え,基板11の多孔質体14の裏面側と対向する部分には貫通孔19が設けられ,多孔質体14の表面側から裏面側に透過したガスが基板11の貫通孔19をさらに透過可能である。 The gas sensors 10C and 10D in the third configuration example and the fourth configuration example described above include a substrate 11 on which a back surface side of the porous body 14 and a pair of electrodes 18a and 18b are placed and supported, and the porous body 11 is porous. A through hole 19 is provided in a portion of the material 14 facing the back surface side, and the gas permeating from the front surface side to the back surface side of the porous body 14 can further permeate the through hole 19 of the substrate 11.

上述したガスセンサ10A,10B,10C及び10D(以下,総称してガスセンサ10と称する場合がある)では,ガスを検知する部位として,多数の細孔15を略一定方向に配向するように形成された金属または半導体の多孔質体14が用いられているため,電気伝導性を有するとともに大きな表面積を有する。さらに,この多孔質体14がその表面(片面)から裏面(反対面)に貫通し塞がれていないため,細孔15に検知対象ガスが細孔に入り込みやすくなり,感度及び応答速度が,従来のガスセンサと比べて,飛躍的に向上する。 In the gas sensors 10A, 10B, 10C and 10D described above (hereinafter, may be collectively referred to as a gas sensor 10), a large number of pores 15 are formed so as to be oriented in a substantially fixed direction as a portion for detecting gas. Since a metal or semiconductor porous body 14 is used, it has electrical conductivity and a large surface area. Further, since the porous body 14 penetrates from the front surface (one side) to the back surface (opposite surface) and is not blocked, the gas to be detected easily enters the pores 15, and the sensitivity and response speed are increased. It is dramatically improved compared to the conventional gas sensor.

また,検知対象ガスの測定後に,細孔内部のクリーニングを目的として,窒素などの不活性ガスを細孔に流すと吸着した検知対象ガスが効率的に排出されるため,従来のガスセンサと比べて,回復速度も飛躍的に向上する。 In addition, when an inert gas such as nitrogen is flowed through the pores for the purpose of cleaning the inside of the pores after measuring the gas to be detected, the adsorbed gas to be detected is efficiently discharged. , Recovery speed is also dramatically improved.

図7は,本発明の実施の形態におけるガスセンサの配置例を示す模式図である。図7では,代表として第1の構成例のガスセンサ10Aが配管の横断面に配置される例が示され,ガスセンサ10B,10C又は10Dが配置されてももちろん構わない。ガスセンサ10を検知対象ガスが流れている配管50の途中に取り付けるとガスを検知する多孔質体14の細孔15に検知対象ガスが,より入り込みやすくなる。すなわち,ガスの流れ(矢印52)の風下側から真空ポンプ(図示せず)等を使用して検出対象ガスを吸引する,または,風上側から加圧ポンプ(図示せず)等で検出対象ガスを押し出すことで,検出対象ガスをガスセンサ10の多孔質体14に強制的に入り込ませることが可能となる。その結果,感度,応答速度,回復速度ともに従来のガスセンサと比べて,飛躍的に向上する。 FIG. 7 is a schematic view showing an arrangement example of the gas sensor according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 shows an example in which the gas sensor 10A of the first configuration example is arranged in the cross section of the pipe as a representative, and of course, the gas sensors 10B, 10C or 10D may be arranged. If the gas sensor 10 is attached in the middle of the pipe 50 through which the gas to be detected is flowing, the gas to be detected can easily enter the pores 15 of the porous body 14 that detects the gas. That is, the gas to be detected is sucked from the leeward side of the gas flow (arrow 52) using a vacuum pump (not shown) or the like, or the gas to be detected is sucked from the leeward side by a pressure pump (not shown) or the like. By pushing out the gas, the gas to be detected can be forcibly entered into the porous body 14 of the gas sensor 10. As a result, the sensitivity, response speed, and recovery speed are all dramatically improved compared to conventional gas sensors.

また,感度及び検出対象ガスの選択性を向上させるために多孔質体に液相法など湿式の方法で白金,パラジウム等の触媒を坦持する場合には,溶液が多孔質体の内部まで入り込み易いため,多孔質体の内部まで触媒金属が坦持され,感度及び検出対象ガスの選択性を向上させたガスセンサが実現できる。 In addition, when a catalyst such as platinum or palladium is carried in the porous body by a wet method such as the liquid phase method in order to improve the sensitivity and the selectivity of the gas to be detected, the solution penetrates into the porous body. Since it is easy, the catalyst metal is carried inside the porous body, and a gas sensor with improved sensitivity and selectivity of the gas to be detected can be realized.

さらに,担持した触媒金属の異なるガスセンサを複数個集積化すれば,それぞれのガスセンサからの信号を演算することで,混合ガス中の各ガス成分の濃度を測定することができるようになる。 Further, if a plurality of gas sensors having different supported catalyst metals are integrated, the concentration of each gas component in the mixed gas can be measured by calculating the signal from each gas sensor.

また,多孔質体の材料として,例えば光触媒機能を持つ物質,例えば二酸化チタンの多孔質体を用いる場合には,紫外線ランプや紫外線LEDを用いて多孔質体に紫外線を照射することで,多孔質体に吸着した検出対象ガスを分解・除去することができるため,センサの回復速度を速くすることができる。 Further, when a substance having a photocatalytic function, for example, a porous body of titanium dioxide is used as the material of the porous body, the porous body is irradiated with ultraviolet rays by using an ultraviolet lamp or an ultraviolet LED to make the porous body porous. Since the detection target gas adsorbed on the body can be decomposed and removed, the recovery speed of the sensor can be increased.

次に,上述したガスセンサ10A,10B,10C及び10Dの製造工程について説明する。以下では,ガス検知部に用いる多孔質体として,二酸化チタンを例として説明する。 Next, the manufacturing process of the gas sensors 10A, 10B, 10C and 10D described above will be described. In the following, titanium dioxide will be described as an example of the porous body used in the gas detection unit.

[ガスセンサ10Aの製造工程]
図8は,第1の構成例におけるガスセンサ10Aの製造工程の一例を示す。図8の製造工程では,以下に示すとおり,ガスセンサ10Aの多孔質体は金属又は半導体の薄板の一部分を陽極酸化処理することにより形成され,多孔質体が形成された部分の両側の薄板の部分に一対の電極が形成される。
[Manufacturing process of gas sensor 10A]
FIG. 8 shows an example of the manufacturing process of the gas sensor 10A in the first configuration example. In the manufacturing process of FIG. 8, as shown below, the porous body of the gas sensor 10A is formed by anodizing a part of a thin plate of a metal or semiconductor, and the thin plate portions on both sides of the portion where the porous body is formed. A pair of electrodes is formed in.

(a)厚さ50μmに圧延されたチタンの薄板を任意の大きさに切り出す。切り出された薄板は図1の薄板12に相当する。表面が粗い場合には,機械研磨や電解研磨等を行い,鏡面にする。薄板12の表面をエタノール,アセトン,2−プロパノールなどの有機溶剤で超音波洗浄する。チタンの薄板12が陽極酸化で二酸化チタンの多孔質体になると抵抗値が増加するため,陽極酸化で二酸化チタンの多孔質体にする領域は,可能な限り狭い方が良い。そこで,フィルムレジスト24a,24b(又はカプトンテープなどでもよい)を用いて,陽極酸化する薄板12の領域を制限する。 (A) A thin titanium plate rolled to a thickness of 50 μm is cut out to an arbitrary size. The cut-out thin plate corresponds to the thin plate 12 in FIG. If the surface is rough, perform mechanical polishing or electrolytic polishing to make it a mirror surface. The surface of the thin plate 12 is ultrasonically cleaned with an organic solvent such as ethanol, acetone, or 2-propanol. Since the resistance value increases when the thin titanium plate 12 becomes a porous body of titanium dioxide by anodizing, the region to be made a porous body of titanium dioxide by anodizing should be as narrow as possible. Therefore, film resists 24a and 24b (or Kapton tape or the like) are used to limit the region of the thin plate 12 to be anodized.

(b)薄板12の略中央部分の一端部からその反対の端部までの横断した領域を陽極酸化する。白金線27を陰極,チタン薄板12を陽極として,5vol %の純水を含むエチレングリコール溶液に0.05Mとなるようにフッ化アンモニウムを溶かした溶液(陽極酸化溶液)26で陽極酸化を行った。印加する電圧は,20〜60Vで,電圧が大きくなるほど孔径が大きくなる。印加電圧40Vでは,孔径が40nm程度,孔と孔との間隔が100nm程度のナノチューブから成る多孔質体ができる。 (B) Anodizing the transverse region from one end of the substantially central portion of the thin plate 12 to the opposite end. Anodization was performed with a solution (anodized solution) 26 in which ammonium fluoride was dissolved so as to be 0.05 M in an ethylene glycol solution containing 5 vol% pure water with the platinum wire 27 as the cathode and the titanium thin plate 12 as the anode. .. The voltage to be applied is 20 to 60 V, and the larger the voltage, the larger the hole diameter. When the applied voltage is 40 V, a porous body made of nanotubes having a pore diameter of about 40 nm and a pore-to-pore spacing of about 100 nm is formed.

(c)陽極酸化で二酸化チタンのナノチューブ30(アモルファス相)を形成することで多孔質化する。 (C) Porousization is performed by forming titanium dioxide nanotubes 30 (amorphous phase) by anodizing.

(d)フィルムレジスト24a,24bを剥離し,陽極酸化で多孔質化した面と反対の面を機械研磨等で孔を貫通させる。 (D) The film resists 24a and 24b are peeled off, and the surface opposite to the surface made porous by anodizing is penetrated through the pores by mechanical polishing or the like.

(e)性能を向上させるため,400℃で1時間,450℃で30分間,大気中で熱処理して,二酸化チタンのナノチューブ30をアモルファス相からアナターゼ相に転移させる。アナターゼ相に転移したナノチューブ31が多孔質14の細孔15に相当する。 (E) In order to improve the performance, the titanium dioxide nanotube 30 is transferred from the amorphous phase to the anatase phase by heat treatment in the air at 400 ° C. for 1 hour and 450 ° C. for 30 minutes. The nanotube 31 transferred to the anatase phase corresponds to the pore 15 of the porous 14.

(f)多孔質体31(14)で隔てられた一対の薄板部分を電極18a,18bとし,外部取り出しリード線33a,33bをワイヤーボンディング等の方法で接続する。上記図8の工程によりガスセンサ10Aを製造することができる。 (F) The pair of thin plate portions separated by the porous body 31 (14) are used as electrodes 18a and 18b, and the external lead wires 33a and 33b are connected by a method such as wire bonding. The gas sensor 10A can be manufactured by the process shown in FIG.

[ガスセンサ10Bの製造工程]
図9は,第2の構成例におけるガスセンサ10Bの製造工程の一例を示す。図9の製造工程では,以下に示すとおり,ガスセンサ10Bの多孔質体は金属又は半導体の薄板の一部分を陽極酸化処理することにより形成され,多孔質体が形成された部分の両側の薄板の部分上に一対の電極が成膜されて設けられる。
[Manufacturing process of gas sensor 10B]
FIG. 9 shows an example of the manufacturing process of the gas sensor 10B in the second configuration example. In the manufacturing process of FIG. 9, as shown below, the porous body of the gas sensor 10B is formed by anodizing a part of the thin plate of the metal or semiconductor, and the thin plate portions on both sides of the portion where the porous body is formed. A pair of electrodes is formed and provided on the film.

(a)厚さ50μmに圧延されたチタンの薄板を任意の大きさに切り出す。切り出された薄板は図4の薄板12に相当する。表面が粗い場合には,機械研磨や電解研磨等を行い,鏡面にする。薄板12の表面をエタノール,アセトン,2−プロパノールなどの有機溶剤で超音波洗浄する。 (A) A thin titanium plate rolled to a thickness of 50 μm is cut out to an arbitrary size. The cut-out thin plate corresponds to the thin plate 12 in FIG. If the surface is rough, perform mechanical polishing or electrolytic polishing to make it a mirror surface. The surface of the thin plate 12 is ultrasonically cleaned with an organic solvent such as ethanol, acetone, or 2-propanol.

(b)チタン薄板12の中央部周辺を陽極酸化する。陽極酸化は,上述の図8に示した第1の構成例のガスセンサ10Aの製造工程と同様の方法で行う。 (B) The periphery of the central portion of the titanium thin plate 12 is anodized. The anodization is carried out in the same manner as in the manufacturing process of the gas sensor 10A of the first configuration example shown in FIG. 8 above.

(c)陽極酸化で二酸化チタンのナノチューブ(アモルファス相)30を形成することで多孔質化する。 (C) Porousization is performed by forming titanium dioxide nanotubes (amorphous phase) 30 by anodizing.

(d)陽極酸化で多孔質化した面と反対の面を機械研磨等で孔を貫通させる。 (D) The hole is penetrated through the surface opposite to the surface made porous by anodizing by mechanical polishing or the like.

(e)性能を向上させるため,400℃で1時間,450℃で30分間,大気中で熱処理して,二酸化チタンのナノチューブ30をアモルファス相からアナターゼ相に転移させる。アナターゼ相に転移したナノチューブ31が多孔質14の細孔15に相当する。 (E) In order to improve the performance, the titanium dioxide nanotube 30 is transferred from the amorphous phase to the anatase phase by heat treatment in the air at 400 ° C. for 1 hour and 450 ° C. for 30 minutes. The nanotube 31 transferred to the anatase phase corresponds to the pore 15 of the porous 14.

(f)薄板12の多孔質化していない部分と多孔質化した部分との境界近辺にスパッタ等で絶縁膜16a,16bを成膜する。または,絶縁ペーストや導電性のない熱または紫外線硬化樹脂等で覆う方法でもよい。 (F) Insulating films 16a and 16b are formed on the thin plate 12 near the boundary between the non-porous portion and the porous portion by sputtering or the like. Alternatively, a method of covering with an insulating paste, non-conductive heat or an ultraviolet curable resin or the like may be used.

(g)その上に,ガス検出部である多孔質体14と電気的に接続されるようにスパッタ等で金,銀,銅,アルミニウムなどの金属膜を成膜して電極18a,18bを形成する。または,導電ペースト等でも電極を形成できる。 (G) A metal film such as gold, silver, copper, or aluminum is formed on the film by sputtering or the like so as to be electrically connected to the porous body 14 which is a gas detection unit, and electrodes 18a and 18b are formed. To do. Alternatively, the electrode can be formed with a conductive paste or the like.

(h)電極18a,18bに外部取り出しリード線33a,33bをワイヤーボンディング等の方法で接続する。上記図9の工程によりガスセンサ10Bを製造することができる。 (H) The external lead wires 33a and 33b are connected to the electrodes 18a and 18b by a method such as wire bonding. The gas sensor 10B can be manufactured by the process shown in FIG.

[ガスセンサ10Cの製造工程]
図10A及び図10Bは,第3の構成例におけるガスセンサ10Cの製造工程の一例を示す。図10A及び図10Bの製造工程では,以下に示すとおり,ガスセンサ10Cの多孔質体は,基板上に成膜された金属又は半導体の薄膜の一部分を陽極酸化処理することにより形成され,多孔質体が形成された部分の両側の薄膜の部分に一対の電極が形成される。図10A及び図10Bにおいて,二酸化チタンからなる多孔質体及び電極となるチタン薄膜を支持する基板として,シリコン基板を用いる。ウエットエッチングでシリコン基板の片面側から反対面側に孔を貫通させるため,面方位が(100)で,厚さが薄いウエハが適している。
[Manufacturing process of gas sensor 10C]
10A and 10B show an example of the manufacturing process of the gas sensor 10C in the third configuration example. In the manufacturing process of FIGS. 10A and 10B, as shown below, the porous body of the gas sensor 10C is formed by anodizing a part of a thin film of a metal or semiconductor formed on a substrate, and is a porous body. A pair of electrodes are formed on the thin film portions on both sides of the formed portion. In FIGS. 10A and 10B, a silicon substrate is used as a substrate for supporting a porous body made of titanium dioxide and a titanium thin film serving as an electrode. A wafer having a surface orientation of (100) and a thin thickness is suitable because the holes are penetrated from one side to the other side of the silicon substrate by wet etching.

(a)厚さ200μmのシリコン基板11を硫酸過水,希フッ酸等で洗浄する。シリコン基板11は図5の基板11に相当する。 (A) The silicon substrate 11 having a thickness of 200 μm is washed with sulfuric acid hydrogen peroxide, dilute hydrofluoric acid, or the like. The silicon substrate 11 corresponds to the substrate 11 of FIG.

(b)化学気相堆積法などでシリコン基板11の片面にシリコン酸化膜36を500nm成膜する。熱酸化で成膜する場合には,両面に酸化膜が成膜されるので,片面の酸化膜をエッチングや研磨などの方法で除去する。次に,基板11のシリコン側に化学気相堆積法などで,シリコン窒化膜37を300nm成膜する。次の工程で,このシリコン窒化膜37の上に,ガス検知部の基となるチタン薄膜を成膜するので,シリコン窒化膜37は,低応力であることが望ましい。 (B) A silicon oxide film 36 is formed on one side of the silicon substrate 11 by 500 nm by a chemical vapor deposition method or the like. When a film is formed by thermal oxidation, an oxide film is formed on both sides, so the oxide film on one side is removed by a method such as etching or polishing. Next, a silicon nitride film 37 is formed at 300 nm on the silicon side of the substrate 11 by a chemical vapor deposition method or the like. In the next step, a titanium thin film, which is the base of the gas detection unit, is formed on the silicon nitride film 37. Therefore, it is desirable that the silicon nitride film 37 has a low stress.

(c)シリコンをウエットエッチングするときのマスクとして使用するため,シリコン酸化膜36をフォトリソグラフィとエッチングを用いて,パターニングする。ここでは,例えば1辺数100μm程度の長方形状に,フッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合液でシリコン酸化膜36を除去する。 (C) The silicon oxide film 36 is patterned by photolithography and etching in order to be used as a mask for wet etching of silicon. Here, for example, the silicon oxide film 36 is removed with a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride in a rectangular shape having a side number of about 100 μm.

(d)シリコン酸化膜36をパターニングした面と反対の面に,厚さ500nmのチタン薄膜38をスパッタ等の方法によって成膜する。このチタン薄膜38は図5の薄膜13に相当する。 (D) A titanium thin film 38 having a thickness of 500 nm is formed on a surface opposite to the surface on which the silicon oxide film 36 is patterned by a method such as sputtering. The titanium thin film 38 corresponds to the thin film 13 in FIG.

(e)フォトリソグラフィとエッチングを用いて,チタン薄膜38をパターニングする。例えば,後の陽極酸化工程により多孔質体として形成されるガス検知部となる部分と電極となる部分以外のチタン薄膜38の部分を市販のチタンエッチング液である和光純薬製TIW−IとTIW−IIの混合液で除去する。図10A(e)に示される(上面図)のように,基板11上において,帯状のチタン薄膜38の部分が残され,その上下のチタン薄膜38の部分は除去され,除去された部分はシリコン窒化膜37が露出している。このとき,(c)でパターニングした長方形状の穴の真上にガス検知部の中央部分を合わせるようにチタン薄膜38をパターニングする。 (E) The titanium thin film 38 is patterned using photolithography and etching. For example, the portion of the titanium thin film 38 other than the portion that becomes the gas detection part and the portion that becomes the electrode, which are formed as a porous body by the subsequent anodizing step, is a commercially available titanium etching solution, TIW-I and TIW manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Remove with a mixture of −II. As shown in FIG. 10A (e) (top view), a strip-shaped titanium thin film 38 portion is left on the substrate 11, the upper and lower titanium thin film 38 portions are removed, and the removed portion is silicon. The nitride film 37 is exposed. At this time, the titanium thin film 38 is patterned so that the central portion of the gas detection unit is aligned directly above the rectangular hole patterned in (c).

(f)(e)でパターニングしたチタン薄膜38のガス検知部が陽極酸化で二酸化チタンの多孔質体になると抵抗値が増加するため,陽極酸化で二酸化チタンの多孔質体にする領域は,可能な限り狭い方が良い。そこで,陽極酸化するチタン薄膜38の領域を制限するための二酸化ケイ素薄膜をリフトオフ法で形成するため,リフトオフ用レジスト39a,39b,39cをパターニングする。 (F) Since the resistance value increases when the gas detection part of the titanium thin film 38 patterned in (e) becomes a porous body of titanium dioxide by anodizing, a region where the porous body of titanium dioxide is formed by anodizing is possible. The narrower it is, the better. Therefore, in order to form a silicon dioxide thin film for limiting the region of the titanium thin film 38 to be anodized by the lift-off method, the lift-off resists 39a, 39b, and 39c are patterned.

(g)真空蒸着等の手法を用いて,二酸化ケイ素薄膜40a,40bを300nm成膜する。その後,レジスト剥離液を用いて,レジスト39a,39b,39cとそのレジスト上の二酸化ケイ素薄膜40a,40bを除去する。 (G) Silicon dioxide thin films 40a and 40b are formed into a 300 nm film by using a technique such as vacuum deposition. Then, the resists 39a, 39b, 39c and the silicon dioxide thin films 40a, 40b on the resist are removed using a resist stripping solution.

(h)チタン薄膜38はシリコンのエッチング液である水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)等でエッチングされてしまうので,チタン薄膜38の上に耐アルカリの保護膜41を成膜する。 (H) Since the titanium thin film 38 is etched with tetramethylammonium hydroxide (TMAH) or the like, which is an etching solution for silicon, an alkali-resistant protective film 41 is formed on the titanium thin film 38.

(i)TMAH等を用いて,パターニングしたシリコン酸化膜36の側から反対側のシリコン窒化膜37が露出するまでシリコン基板11をエッチングする。シリコンエッチングは,90℃に加熱したTMAH中で行われる。例えば,TMAHの一製品である,東洋合成工業製TMAH−25を使用すると,厚さ200μmのシリコンウエハを貫通させるのに約6時間の時間を要する。 (I) Using TMAH or the like, the silicon substrate 11 is etched from the side of the patterned silicon oxide film 36 until the silicon nitride film 37 on the opposite side is exposed. Silicon etching is performed in TMAH heated to 90 ° C. For example, when TMAH-25 manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd., which is a product of TMAH, is used, it takes about 6 hours to penetrate a silicon wafer having a thickness of 200 μm.

(j)シリコンエッチングで露出したシリコン窒化膜37をドライエッチングして除去する。これにより貫通孔19が形成される。その後,チタン薄膜38の上に耐アルカリの保護膜41を除去する。 (J) The silicon nitride film 37 exposed by silicon etching is dry-etched to remove it. As a result, the through hole 19 is formed. Then, the alkali-resistant protective film 41 is removed on the titanium thin film 38.

(k)パターニングしたチタン薄膜38の中央部周辺を陽極酸化する。陽極酸化は,上述の図8に示した第1の構成例のガスセンサ10Aの製造工程と同様の方法で行う。 (K) Anodizing the periphery of the central portion of the patterned titanium thin film 38. The anodization is carried out in the same manner as in the manufacturing process of the gas sensor 10A of the first configuration example shown in FIG. 8 above.

(l)陽極酸化で二酸化チタンのナノチューブ30(アモルファス相)を形成することで多孔質化される。 (L) Porousization is performed by forming titanium dioxide nanotubes 30 (amorphous phase) by anodizing.

(m)陽極酸化しただけでは,孔が貫通しないので,フッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合液で孔が貫通するまで孔の底にある二酸化チタンをエッチングする。このとき,孔の内壁部分もエッチングされるが,穴の底をエッチングするために要する時間では,内壁が消滅してしまうことはない。 (M) Since the pores do not penetrate only by anodizing, the titanium dioxide at the bottom of the pores is etched with a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride until the pores penetrate. At this time, the inner wall portion of the hole is also etched, but the inner wall does not disappear in the time required to etch the bottom of the hole.

(n)性能を向上させるため,400℃で1時間,450℃で30分間,大気中で,熱処理して,二酸化チタンのナノチューブをアモルファス相からアナターゼ相に転移させる。アナターゼ相に転移したナノチューブ31が多孔質14の細孔15に相当する。 (N) In order to improve the performance, the titanium dioxide nanotubes are transferred from the amorphous phase to the anatase phase by heat treatment in the air at 400 ° C. for 1 hour and 450 ° C. for 30 minutes. The nanotube 31 transferred to the anatase phase corresponds to the pore 15 of the porous 14.

(o)多孔質体の両端にある一対のチタン薄膜の部分を電極とし,外部取り出しリード線33a,33bをワイヤーボンディング等の方法で接続する。上記図10A及び図10Bの工程によりガスセンサ10Cを製造することができる。 (O) The pair of titanium thin films at both ends of the porous body are used as electrodes, and the external lead wires 33a and 33b are connected by a method such as wire bonding. The gas sensor 10C can be manufactured by the steps of FIGS. 10A and 10B.

[ガスセンサ10Dの製造工程]
図11は,第4の構成例におけるガスセンサ10Dの製造工程の一例を示す。図11の製造工程では,以下に示すとおり,ガスセンサ10Dの多孔質体は,基板上に成膜された金属又は半導体の薄膜の一部分を陽極酸化処理することにより形成され,多孔質体が形成された部分の両側の薄膜の部分上にさらに一対の電極が成膜されて設けられる。図11において,二酸化チタンからなる多孔質体及び電極となるチタン薄膜を支持する基板として,シリコン基板を用いる。ウエットエッチングでシリコン基板の片面側から反対面側に孔を貫通させるため,面方位が(100)で,厚さが薄いウエハが適している。
[Manufacturing process of gas sensor 10D]
FIG. 11 shows an example of the manufacturing process of the gas sensor 10D in the fourth configuration example. In the manufacturing process of FIG. 11, as shown below, the porous body of the gas sensor 10D is formed by anodizing a part of the thin film of the metal or semiconductor formed on the substrate, and the porous body is formed. A pair of electrodes is further formed and provided on the thin film portions on both sides of the portion. In FIG. 11, a silicon substrate is used as a substrate that supports a porous body made of titanium dioxide and a titanium thin film that serves as an electrode. A wafer having a surface orientation of (100) and a thin thickness is suitable because the holes are penetrated from one side to the other side of the silicon substrate by wet etching.

(a)厚さ200μmのシリコン基板を硫酸過水,希フッ酸等で洗浄する。シリコン基板11は図6の基板11に相当する。 (A) A silicon substrate having a thickness of 200 μm is washed with sulfuric acid hydrogen peroxide, dilute hydrofluoric acid, or the like. The silicon substrate 11 corresponds to the substrate 11 of FIG.

(b)化学気相堆積法などでシリコン基板11の片面にシリコン酸化膜36を500nm成膜する。熱酸化で成膜する場合には,両面に酸化膜が成膜されるので,片面の酸化膜をエッチングや研磨などの方法で除去する。次に,基板11のシリコン側に化学気相堆積法などで,シリコン窒化膜37を300nm成膜する。次の工程で,このシリコン窒化膜37の上に,ガス検知部の基となるチタン薄膜を成膜するので,シリコン窒化膜37は,低応力であることが望ましい。 (B) A silicon oxide film 36 is formed on one side of the silicon substrate 11 by 500 nm by a chemical vapor deposition method or the like. When a film is formed by thermal oxidation, an oxide film is formed on both sides, so the oxide film on one side is removed by a method such as etching or polishing. Next, a silicon nitride film 37 is formed at 300 nm on the silicon side of the substrate 11 by a chemical vapor deposition method or the like. In the next step, a titanium thin film, which is the base of the gas detection unit, is formed on the silicon nitride film 37. Therefore, it is desirable that the silicon nitride film 37 has a low stress.

(c)シリコンをウエットエッチングするときのマスクとして使用するため,シリコン酸化膜36をフォトリソグラフィとエッチングを用いて,パターニングする。ここでは,例えば1辺数100程度の長方形状に,フッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合液でシリコン酸化膜36を除去する。 (C) The silicon oxide film 36 is patterned by photolithography and etching in order to be used as a mask for wet etching of silicon. Here, for example, the silicon oxide film 36 is removed with a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride in a rectangular shape having about 100 sides.

(d)シリコン酸化膜36をパターニングした面と反対の面に,厚さ500nmのチタン薄膜38をスパッタ等の方法によって成膜する。このチタン薄膜38は図6の薄膜13に相当する。 (D) A titanium thin film 38 having a thickness of 500 nm is formed on a surface opposite to the surface on which the silicon oxide film 36 is patterned by a method such as sputtering. The titanium thin film 38 corresponds to the thin film 13 in FIG.

(e)チタン薄膜38はシリコンのエッチング液である水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)等でエッチングされてしまうので,チタン薄膜38の上に耐アルカリの保護膜41を成膜する。 (E) Since the titanium thin film 38 is etched with tetramethylammonium hydroxide (TMAH) or the like, which is an etching solution for silicon, an alkali-resistant protective film 41 is formed on the titanium thin film 38.

(f)TMAH等を用いて,パターニングしたシリコン酸化膜36の側から反対側のシリコン窒化膜37が露出するまでシリコン基板11をエッチングする。シリコンエッチングは,90℃に加熱したTMAH中で行われる。例えば,TMAHの一製品である,東洋合成工業製TMAH−25を使用すると,厚さ200μmのシリコンウエハを貫通させるのに約6時間の時間を要する。 (F) Using TMAH or the like, the silicon substrate 11 is etched from the side of the patterned silicon oxide film 36 until the silicon nitride film 37 on the opposite side is exposed. Silicon etching is performed in TMAH heated to 90 ° C. For example, when TMAH-25 manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd., which is a product of TMAH, is used, it takes about 6 hours to penetrate a silicon wafer having a thickness of 200 μm.

(g)シリコンエッチングで露出したシリコン窒化膜37をドライエッチングして除去する。これにより貫通孔19が形成される。その後,チタンの上に耐アルカリの保護膜41を除去する。 (G) The silicon nitride film 37 exposed by silicon etching is dry-etched and removed. As a result, the through hole 19 is formed. Then, the alkali-resistant protective film 41 is removed on the titanium.

(h)チタン薄膜38の中央部周辺を陽極酸化する。陽極酸化は,上述の図8に示した第1の構成例のガスセンサ10Aの製造工程と同様の方法で行う。 (H) The periphery of the central portion of the titanium thin film 38 is anodized. The anodization is carried out in the same manner as in the manufacturing process of the gas sensor 10A of the first configuration example shown in FIG. 8 above.

(i)陽極酸化で二酸化チタンのナノチューブ30(アモルファス相)を形成することで多孔質化される。 (I) Porousization is performed by forming titanium dioxide nanotubes 30 (amorphous phase) by anodizing.

(j)陽極酸化しただけでは,孔が貫通しないので,フッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合液で孔が貫通するまで孔の底にある二酸化チタンをエッチングする。このとき,孔の内壁部分もエッチングされるが,穴の底をエッチングするために要する時間では,内壁が消滅してしまうことはない。 (J) Since the pores do not penetrate only by anodizing, the titanium dioxide at the bottom of the pores is etched with a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride until the pores penetrate. At this time, the inner wall portion of the hole is also etched, but the inner wall does not disappear in the time required to etch the bottom of the hole.

(k)性能を向上させるため,400℃で1時間,450℃で30分間,大気中で,熱処理して,二酸化チタンのナノチューブをアモルファス相からアナターゼ相に転移させる。アナターゼ相に転移したナノチューブ31が多孔質14の細孔15に相当する。 (K) In order to improve the performance, the titanium dioxide nanotubes are transferred from the amorphous phase to the anatase phase by heat treatment in the air at 400 ° C. for 1 hour and 450 ° C. for 30 minutes. The nanotube 31 transferred to the anatase phase corresponds to the pore 15 of the porous 14.

(l)チタン薄膜38の多孔質化していない部分と多孔質化した部分との境界近辺にスパッタ等で絶縁膜16a,16bを成膜して,チタン薄膜38との絶縁を取る。または,絶縁ペーストや導電性のない熱または紫外線硬化樹脂で覆う方法もある。 (L) Insulating films 16a and 16b are formed on the vicinity of the boundary between the non-porous portion and the porous portion of the titanium thin film 38 by sputtering or the like to obtain insulation from the titanium thin film 38. Alternatively, it can be covered with an insulating paste or non-conductive heat or UV curable resin.

(m)その上に,ガス検知部である多孔質体と電気的に接続されるようにスパッタ等で金,銀,銅,アルミニウムなどの金属膜を成膜して電極18a,18bを形成する。または,導電ペースト等で電極を形成することもできる。 (M) A metal film such as gold, silver, copper, or aluminum is formed on the film by sputtering or the like so as to be electrically connected to the porous body which is a gas detection unit to form electrodes 18a and 18b. .. Alternatively, the electrode can be formed of a conductive paste or the like.

(n)電極に外部取り出しリード線33a,33bをワイヤーボンディング等の方法で接続する。上記図11の工程によりガスセンサ10Dを製造することができる。 (N) The external lead wires 33a and 33b are connected to the electrodes by a method such as wire bonding. The gas sensor 10D can be manufactured by the process shown in FIG.

なお,工程(d)の後に,チタン薄膜を略矩形状や略円形状等にパターニングし,その領域すべてを陽極酸化で多孔質化すれば,工程(l)に示した絶縁膜の形成を省略することができる。 If the titanium thin film is patterned into a substantially rectangular shape or a substantially circular shape after the step (d) and the entire region is made porous by anodization, the formation of the insulating film shown in the step (l) is omitted. can do.

上述した本発明の実施の形態におけるガスセンサは,多数の細孔が形成された多孔質体と,該多孔質体の両側に電気的に接続して配置される一対の電極とを備え,前記一対の電極間の電気的特性を計測することによりガスの濃度を計測するガスセンサであって,前記細孔は前記多孔質体の表面側から裏面側に貫通するように形成され,前記多孔質体の表面側及び裏面側において前記細孔は塞がれずに,ガスが前記多孔質の表面側から裏面側に透過可能である。 The gas sensor according to the embodiment of the present invention described above includes a porous body in which a large number of pores are formed and a pair of electrodes electrically connected to both sides of the porous body. A gas sensor that measures the concentration of gas by measuring the electrical characteristics between the electrodes of the porous body. The pores are formed so as to penetrate from the front surface side to the back surface side of the porous body, and the porous body has. The pores are not blocked on the front surface side and the back surface side, and the gas can permeate from the front surface side to the back surface side of the porous material.

本発明は,前記実施の形態に限定されるものではなく,本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る各種変形,修正を含む要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても,本発明に含まれることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and there are design changes within a range that does not deviate from the gist including various modifications and modifications that can be conceived by a person having ordinary knowledge in the field of the present invention. Of course, it is also included in the present invention.

10(10A,10B,10C,10D):ガスセンサ
11:基板
12:薄板
13:薄膜
14:多孔質体
15:細孔
16a,16b:絶縁膜
18a,18b:電極
19:貫通孔
24a,24b レジスト
26 陽極酸化溶液
27 白金電極
30 二酸化チタン(アモルファス相)ナノチューブ
31 二酸化チタン(アナターゼ相)ナノチューブ
33a,33b 外部取り出しリード線
36 シリコン酸化膜
37 シリコン窒化膜
38 チタン薄膜
39a,39b,39c レジスト
40a,40b 二酸化ケイ素薄膜
41 耐アルカリ保護膜
50:ガス配管
52:ガスの流れる方向
10 (10A, 10B, 10C, 10D): Gas sensor 11: Substrate 12: Thin plate 13: Thin film 14: Porous body 15: Pore 16a, 16b: Insulating film 18a, 18b: Electrode 19: Through hole 24a, 24b Resist 26 Anodized solution 27 Platinum electrode 30 Titanium dioxide (amorphous phase) nanotube 31 Titanium dioxide (anathase phase) nanotubes 33a, 33b External extraction lead wire 36 Silicon oxide film 37 Silicon nitride film 38 Titanium thin film 39a, 39b, 39c Resist 40a, 40b Silicon thin film 41 Alkali-resistant protective film 50: Gas pipe 52: Direction of gas flow

Claims (6)

多数の細孔が形成された多孔質体と,該多孔質体の両側に電気的に接続して配置される一対の電極とを備え,前記一対の電極間の電気的特性を計測することによりガスの濃度を計測するガスセンサであって,
前記細孔は前記多孔質体の表面側から裏面側に略垂直に貫通する筒状構造を有し,各細孔が略一定方向に配向されて形成され,前記多孔質体の表面側及び裏面側において前記細孔は塞がれずに,ガスが前記多孔質体の表面側から裏面側に透過可能であることを特徴とするガスセンサ。
By providing a porous body in which a large number of pores are formed and a pair of electrodes electrically connected and arranged on both sides of the porous body, and measuring the electrical characteristics between the pair of electrodes. A gas sensor that measures the concentration of gas.
The pores have a tubular structure that penetrates substantially vertically from the front surface side to the back surface side of the porous body , and each pore is formed so as to be oriented in a substantially constant direction, and the front surface side and the back surface side of the porous body are formed. A gas sensor characterized in that the pores are not closed on the side and gas can permeate from the front surface side to the back surface side of the porous body.
多数の細孔が形成された多孔質体と,該多孔質体の両側に電気的に接続して配置される一対の電極とを備え,前記一対の電極間の電気的特性を計測することによりガスの濃度を計測するガスセンサであって,
前記細孔は前記多孔質体の表面側から裏面側に貫通するように形成され,前記多孔質体の表面側及び裏面側において前記細孔は塞がれずに,ガスが前記多孔質体の表面側から裏面側に透過可能であり,
前記多孔質体の裏面側及び前記一対の電極を載置して支持する基板を備え,前記基板の前記多孔質体の裏面側と対向する部分には貫通孔が設けられ,前記多孔質体の表面側から裏面側に透過したガスが前記基板の前記貫通孔をさらに透過可能であることを特徴とするガスセンサ。
By providing a porous body in which a large number of pores are formed and a pair of electrodes electrically connected and arranged on both sides of the porous body, and measuring the electrical characteristics between the pair of electrodes. A gas sensor that measures the concentration of gas.
The pores are formed so as to penetrate from the front surface side to the back surface side of the porous body, and the pores are not closed on the front surface side and the back surface side of the porous body, and gas is emitted from the surface of the porous body. It is transparent from the side to the back side,
A substrate on which the back surface side of the porous body and the pair of electrodes are placed and supported is provided, and through holes are provided in a portion of the substrate facing the back surface side of the porous body. features and to Ruga Susensa that gas that has passed through on the back side from the front surface side can be further transmitted through the through hole of the substrate.
多数の細孔が形成された多孔質体と,該多孔質体の両側に電気的に接続して配置される一対の電極とを備え,前記一対の電極間の電気的特性を計測することによりガスの濃度を計測するガスセンサであって,
前記細孔は前記多孔質体の表面側から裏面側に貫通するように形成され,前記多孔質体の表面側及び裏面側において前記細孔は塞がれずに,ガスが前記多孔質体の表面側から裏面側に透過可能であり,
前記多孔質体は,金属又は半導体の薄板の略中央部分を陽極酸化処理することにより形成され,前記多孔質体が形成された部分以外の部分を前記一対の電極とすることを特徴とするガスセンサ。
By providing a porous body in which a large number of pores are formed and a pair of electrodes electrically connected and arranged on both sides of the porous body, and measuring the electrical characteristics between the pair of electrodes. A gas sensor that measures the concentration of gas.
The pores are formed so as to penetrate from the front surface side to the back surface side of the porous body, and the pores are not closed on the front surface side and the back surface side of the porous body, and gas is emitted from the surface of the porous body. It is transparent from the side to the back side,
The porous body, a substantially central portion of the metal or semiconductor thin plate is formed by anodic oxidation treatment, you wherein a portion other than the portion where the porous body is formed and said pair of electrodes moth Susensa.
多数の細孔が形成された多孔質体と,該多孔質体の両側に電気的に接続して配置される一対の電極とを備え,前記一対の電極間の電気的特性を計測することによりガスの濃度を計測するガスセンサであって,
前記細孔は前記多孔質体の表面側から裏面側に貫通するように形成され,前記多孔質体の表面側及び裏面側において前記細孔は塞がれずに,ガスが前記多孔質体の表面側から裏面側に透過可能であり,
前記多孔質体は,金属又は半導体の薄板の略中央部分を陽極酸化処理することにより形成され,前記多孔質体が形成された部分以外の部分の上に絶縁体を介して前記一対の電極が設けられることを特徴とするガスセンサ。
By providing a porous body in which a large number of pores are formed and a pair of electrodes electrically connected and arranged on both sides of the porous body, and measuring the electrical characteristics between the pair of electrodes. A gas sensor that measures the concentration of gas.
The pores are formed so as to penetrate from the front surface side to the back surface side of the porous body, and the pores are not closed on the front surface side and the back surface side of the porous body, and gas is emitted from the surface of the porous body. It is transparent from the side to the back side,
The porous body is formed by anodizing a substantially central portion of a thin plate of a metal or semiconductor, and the pair of electrodes are placed on a portion other than the portion where the porous body is formed via an insulator. characterized in that it is provided with to Ruga Susensa.
前記多孔質体は,前記基板上に成膜された金属又は半導体の薄膜の略中央部分を陽極酸化処理することにより形成され,前記多孔質体が形成された部分以外の部分を前記一対の電極とすることを特徴とする請求項2に記載のガスセンサ。 The porous body is formed by anodizing a substantially central portion of a thin film of a metal or semiconductor formed on the substrate, and a portion other than the portion on which the porous body is formed is formed by the pair of electrodes. The gas sensor according to claim 2, wherein the gas sensor is characterized. 前記多孔質体は,前記基板上に成膜された金属又は半導体の薄膜の略中央部分を陽極酸化処理することにより形成され,前記多孔質体が形成された部分以外の部分の上にさらに絶縁体を介して前記一対の電極が設けられることを特徴とする請求項2に記載のガスセンサ。 The porous body is formed by anodizing a substantially central portion of a thin film of a metal or semiconductor formed on the substrate, and is further insulated on a portion other than the portion where the porous body is formed. The gas sensor according to claim 2, wherein the pair of electrodes is provided via a body.
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