JPH053899B2 - - Google Patents
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- JPH053899B2 JPH053899B2 JP59280108A JP28010884A JPH053899B2 JP H053899 B2 JPH053899 B2 JP H053899B2 JP 59280108 A JP59280108 A JP 59280108A JP 28010884 A JP28010884 A JP 28010884A JP H053899 B2 JPH053899 B2 JP H053899B2
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Classifications
-
- 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
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Description
〔発明の利用分野〕
この発明は、金属酸化物半導体の抵抗値の変化
を利用した排ガスセンサの材料に関する。 〔従来技術〕 発明者は、BaSnO3等の化合物を用いた排ガス
センサを提案した（特願昭59−63900号）。その後
発明者は、SrTiO3やSr2TiO4等の化合物が高い
酸素感度を持つことを発見した。 〔発明の課題〕 この発明は、排ガスセンサの酸素感度の改善を
目的とする。 〔発明の構成〕 この発明の排ガスセンサは、化合物（AO）
ｎ・B2O、ここにＡはアルカリ土類元素の少なく
とも一員を、ＢはSnおよびTiからなる群の少な
くも一員を現わし、ｎ≧１で有る、にアルカリ金
属からなる群の少くとも一員の元素を加えたこと
を特徴とする。 このような化合物としては、BaSnO3、
RaSnO3、CaSnO3、SrSnO3、BaTiO3、
RaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3、
Sr3Ti2O7、SrTiO4、Sr4Ti3O10、Ca3TiO2O7、
Mg2TiO4、Ba2TiO4、等が有る。これらの化合
物のうち、BaSnO3、RaSnO3、BaTiO3、
RaTiO3の４者はｎ形金属酸化物半導体で、他は
ｐ形金属酸化物半導体で有る。またこれらの化合
物は単独で、あるいは混合して、さらには成分の
１部を他の元素で置換して用いることができる。 添加物の効果は酸素感度の改善に有り、アルカ
リ金属で最も大きな効果が得られる。添加物の存
在形態は、BaSnO3やSrTaiO3等の母結晶のBaや
Srサイトの置換や格子間への固溶と、結晶表面
への折出とに有ると考えられる。固溶や置換は必
ずしも均一ではなく、結晶表面への偏折を伴うも
のと思われる。添加後の組成は、BaSnO3への
Na2Oの添加を例にすると、Ba1-xNaxSnO3でも
Ba1・Nax・SnO3+x/2でも良い。この場合の過剰
のBaまたはSnは、BaOまたはSnO2として折出す
る。 〔実施例〕 （センサの構造） 第１図において、２はアルミナ等の耐熱絶縁性
基体、４はセンサを自動車エンジンの排気管等に
挿入するための金属ハウジング、６はヒータ管で
ガス検出片８の保護カバーを兼ねる。ヒータ管６
はセラミックス製で、内部に白金やダングステン
等のヒータパターン１０を埋設して有る。 ガス検出片８の材料には、BaSnO3、CaSnO3、
等のASnO3型化合物、SrTiO3、CaTiO3等の
ATiO3型化合物、A2TiO4型化合物、A3Ti2O7型
化合物、A4Ti3O10型化合物等に、アルカリ金属
とAgおよびCuからなる群の少なくとも一員の元
素を添加したものを用いる。 検出片８には、貴金属電極１２，１４を接続
し、リード線１６，１８を介して外部と接続す
る。 （試験例） アルカリ土類金属の炭酸塩とSnO2とを等モル
量混合し、1200℃で空気中で４時間仮熱し、
BaSnO3、SrSnO3、CaSnO3、等を得た。生成物
のBaSnO3等に硝酸塩としてアルカリ金属やAg
やCuを付着させ、ガス検出片８の形状に成型し、
空気中で４時間1400℃に焼成した。 同様にしてアルカリ金属等を加えた、SrTiO3
やCaTiO3等と、Sr3Ti2O7、Sr2TiO4等を得た。
焼成条件はATiO3形化合物について、仮焼を
1200℃、焼成を1300℃とし、A2TiO4、A3Ti2O7、
A4Ti3O10型化合物について、仮焼と焼成とを各
1400℃とした。 アルカリ金属やAg、Cuの添加は、半導体の抵
抗値や抵抗温度係数にはあまり影響しなかった。 つぎに各ガス検出片８の酸素感度を測定した。
700℃のN2バランスでO2濃度を１から10％へ増し
て抵抗値を測定し、 Rs＝Ｋ・Po2 -n として酸素勾配(n)を定義し、ｎにより結果を示
す。 第２図〜第４図と表１とに、結果を示す。 各図からなように、0.02wt％の添加で酸素感度
は改善される。なおここでwt％単位明らかとし
て、添加物を、Na2O、Li2O、K2O、Cs2O、
Rb2O、Ag2O、Cu2O等の１価の酸化物に換算し、
ASnO3等の化合物１ｇ当り10mgの添加を1wt％と
して表示する。添加効果は0.1wt％以上でほぼ飽
和する。 表１と第２〜第４図とを総合すると、アルカリ
金属とAgおよびCuの範囲で、酸素感度が改善さ
れることがわかる。
を利用した排ガスセンサの材料に関する。 〔従来技術〕 発明者は、BaSnO3等の化合物を用いた排ガス
センサを提案した（特願昭59−63900号）。その後
発明者は、SrTiO3やSr2TiO4等の化合物が高い
酸素感度を持つことを発見した。 〔発明の課題〕 この発明は、排ガスセンサの酸素感度の改善を
目的とする。 〔発明の構成〕 この発明の排ガスセンサは、化合物（AO）
ｎ・B2O、ここにＡはアルカリ土類元素の少なく
とも一員を、ＢはSnおよびTiからなる群の少な
くも一員を現わし、ｎ≧１で有る、にアルカリ金
属からなる群の少くとも一員の元素を加えたこと
を特徴とする。 このような化合物としては、BaSnO3、
RaSnO3、CaSnO3、SrSnO3、BaTiO3、
RaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3、
Sr3Ti2O7、SrTiO4、Sr4Ti3O10、Ca3TiO2O7、
Mg2TiO4、Ba2TiO4、等が有る。これらの化合
物のうち、BaSnO3、RaSnO3、BaTiO3、
RaTiO3の４者はｎ形金属酸化物半導体で、他は
ｐ形金属酸化物半導体で有る。またこれらの化合
物は単独で、あるいは混合して、さらには成分の
１部を他の元素で置換して用いることができる。 添加物の効果は酸素感度の改善に有り、アルカ
リ金属で最も大きな効果が得られる。添加物の存
在形態は、BaSnO3やSrTaiO3等の母結晶のBaや
Srサイトの置換や格子間への固溶と、結晶表面
への折出とに有ると考えられる。固溶や置換は必
ずしも均一ではなく、結晶表面への偏折を伴うも
のと思われる。添加後の組成は、BaSnO3への
Na2Oの添加を例にすると、Ba1-xNaxSnO3でも
Ba1・Nax・SnO3+x/2でも良い。この場合の過剰
のBaまたはSnは、BaOまたはSnO2として折出す
る。 〔実施例〕 （センサの構造） 第１図において、２はアルミナ等の耐熱絶縁性
基体、４はセンサを自動車エンジンの排気管等に
挿入するための金属ハウジング、６はヒータ管で
ガス検出片８の保護カバーを兼ねる。ヒータ管６
はセラミックス製で、内部に白金やダングステン
等のヒータパターン１０を埋設して有る。 ガス検出片８の材料には、BaSnO3、CaSnO3、
等のASnO3型化合物、SrTiO3、CaTiO3等の
ATiO3型化合物、A2TiO4型化合物、A3Ti2O7型
化合物、A4Ti3O10型化合物等に、アルカリ金属
とAgおよびCuからなる群の少なくとも一員の元
素を添加したものを用いる。 検出片８には、貴金属電極１２，１４を接続
し、リード線１６，１８を介して外部と接続す
る。 （試験例） アルカリ土類金属の炭酸塩とSnO2とを等モル
量混合し、1200℃で空気中で４時間仮熱し、
BaSnO3、SrSnO3、CaSnO3、等を得た。生成物
のBaSnO3等に硝酸塩としてアルカリ金属やAg
やCuを付着させ、ガス検出片８の形状に成型し、
空気中で４時間1400℃に焼成した。 同様にしてアルカリ金属等を加えた、SrTiO3
やCaTiO3等と、Sr3Ti2O7、Sr2TiO4等を得た。
焼成条件はATiO3形化合物について、仮焼を
1200℃、焼成を1300℃とし、A2TiO4、A3Ti2O7、
A4Ti3O10型化合物について、仮焼と焼成とを各
1400℃とした。 アルカリ金属やAg、Cuの添加は、半導体の抵
抗値や抵抗温度係数にはあまり影響しなかった。 つぎに各ガス検出片８の酸素感度を測定した。
700℃のN2バランスでO2濃度を１から10％へ増し
て抵抗値を測定し、 Rs＝Ｋ・Po2 -n として酸素勾配(n)を定義し、ｎにより結果を示
す。 第２図〜第４図と表１とに、結果を示す。 各図からなように、0.02wt％の添加で酸素感度
は改善される。なおここでwt％単位明らかとし
て、添加物を、Na2O、Li2O、K2O、Cs2O、
Rb2O、Ag2O、Cu2O等の１価の酸化物に換算し、
ASnO3等の化合物１ｇ当り10mgの添加を1wt％と
して表示する。添加効果は0.1wt％以上でほぼ飽
和する。 表１と第２〜第４図とを総合すると、アルカリ
金属とAgおよびCuの範囲で、酸素感度が改善さ
れることがわかる。
この発明では、排ガスセンサの酸素感度を改善
することができる。
することができる。
第１図は実施例の排ガスセンサの長手方向断面
図で、第２図〜第４図は実施例の排ガスセンサの
特性図で有る。
図で、第２図〜第４図は実施例の排ガスセンサの
特性図で有る。
Claims (1)
- １ 化合物（AO）ｎ・BO2、ここにＡはアルカ
リ土類元素の少なくとも一員を、ＢはSnおよび
Tiからなる群の少なくとも一員を現し、ｎ≧１
で有る、にLi、Na、Ｋ、RbおよびCsからなる群
の少なくとも一員の元素を添加したことを特徴と
する排ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28010884A JPS61155947A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 排ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28010884A JPS61155947A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 排ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61155947A JPS61155947A (ja) | 1986-07-15 |
| JPH053899B2 true JPH053899B2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=17620430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28010884A Granted JPS61155947A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 排ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61155947A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07104310B2 (ja) * | 1986-09-29 | 1995-11-13 | フイガロ技研株式会社 | 排気ガスセンサおよびその製造方法 |
| DE3723051A1 (de) * | 1987-07-11 | 1989-01-19 | Kernforschungsz Karlsruhe | Halbleiter fuer einen resistiven gassensor mit hoher ansprechgeschwindigkeit |
| JP2632537B2 (ja) * | 1988-03-15 | 1997-07-23 | フィガロ技研株式会社 | ガスセンサ |
| US5932176A (en) * | 1998-07-07 | 1999-08-03 | Bacharach, Inc. | Halogen gas detector |
| KR101434327B1 (ko) * | 2013-03-29 | 2014-08-27 | (주)알에프트론 | 투명 화합물 반도체 및 그의 ｐ-타입 도핑 방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929186A (ja) * | 1972-07-08 | 1974-03-15 | ||
| JPS49135695A (ja) * | 1973-04-27 | 1974-12-27 | ||
| JPS5115492A (en) * | 1974-07-29 | 1976-02-06 | Hitachi Ltd | Kemuri oyobi gasukenchisoshi |
| JPS51125685A (en) * | 1974-11-12 | 1976-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Oxidation catalyst for inflammable gas |
| JPS5689048A (en) * | 1979-12-21 | 1981-07-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Exhaust gas sensor |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP28010884A patent/JPS61155947A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929186A (ja) * | 1972-07-08 | 1974-03-15 | ||
| JPS49135695A (ja) * | 1973-04-27 | 1974-12-27 | ||
| JPS5115492A (en) * | 1974-07-29 | 1976-02-06 | Hitachi Ltd | Kemuri oyobi gasukenchisoshi |
| JPS51125685A (en) * | 1974-11-12 | 1976-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Oxidation catalyst for inflammable gas |
| JPS5689048A (en) * | 1979-12-21 | 1981-07-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Exhaust gas sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61155947A (ja) | 1986-07-15 |
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