JPH055715A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
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- JPH055715A JPH055715A JP29787491A JP29787491A JPH055715A JP H055715 A JPH055715 A JP H055715A JP 29787491 A JP29787491 A JP 29787491A JP 29787491 A JP29787491 A JP 29787491A JP H055715 A JPH055715 A JP H055715A
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- gas sensor
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属酸化物膜表面にのみ貴金属触媒を添加
し、その添加率を表面分析手段を利用して明らかにする
ことを可能とし、その最適表面添加率を特定させたガス
センサを提供する。 【構成】 絶縁性基板上に形成させた一組の金電極を覆
う酸化錫膜を形成させ、その酸化錫膜上に真空蒸着法に
よりパラジウム、白金または銀である貴金属Ｍを蒸着さ
せた。その蒸着量は、Ｍ/(Ｍ＋Sn)の原子数比で示され
る表面添加率として、10〜20%が最適である。
し、その添加率を表面分析手段を利用して明らかにする
ことを可能とし、その最適表面添加率を特定させたガス
センサを提供する。 【構成】 絶縁性基板上に形成させた一組の金電極を覆
う酸化錫膜を形成させ、その酸化錫膜上に真空蒸着法に
よりパラジウム、白金または銀である貴金属Ｍを蒸着さ
せた。その蒸着量は、Ｍ/(Ｍ＋Sn)の原子数比で示され
る表面添加率として、10〜20%が最適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスセンサに関する。
更に詳しくは、ガス感応性膜として酸化錫膜を用いたガ
スセンサに関する。
更に詳しくは、ガス感応性膜として酸化錫膜を用いたガ
スセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ガスセンサのガス感応性膜と
して酸化錫膜、酸化亜鉛膜などの金属酸化物焼結体膜が
実際に用いられている。これらのガス感応性膜にあって
は、それの感度向上のため、一般に白金やパラジウムな
どの貴金属触媒が添加されて用いられている。そして、
ガスセンサにおけるガス検知は、このような金属酸化物
膜表面と被検ガスとの反応に基づくものであるので、金
属酸化物膜表面での貴金属触媒の添加率は、ガス感度に
大きく影響している。
して酸化錫膜、酸化亜鉛膜などの金属酸化物焼結体膜が
実際に用いられている。これらのガス感応性膜にあって
は、それの感度向上のため、一般に白金やパラジウムな
どの貴金属触媒が添加されて用いられている。そして、
ガスセンサにおけるガス検知は、このような金属酸化物
膜表面と被検ガスとの反応に基づくものであるので、金
属酸化物膜表面での貴金属触媒の添加率は、ガス感度に
大きく影響している。
【０００３】ところで、従来の金属酸化物焼結体ガスセ
ンサにあっては、貴金属触媒を焼結体全体に添加してい
るため、すべての貴金属触媒が有効にガス検知に作用し
ている訳ではない。また、貴金属触媒の添加率は、仕込
みの添加率と同等であると考えられる。しかも、実際の
貴金属触媒の表面における添加率は、偏析などを考慮に
入れると、仕込み時の添加率と異なってくることから、
表面における添加率に対する十分な制御もなされていな
い。
ンサにあっては、貴金属触媒を焼結体全体に添加してい
るため、すべての貴金属触媒が有効にガス検知に作用し
ている訳ではない。また、貴金属触媒の添加率は、仕込
みの添加率と同等であると考えられる。しかも、実際の
貴金属触媒の表面における添加率は、偏析などを考慮に
入れると、仕込み時の添加率と異なってくることから、
表面における添加率に対する十分な制御もなされていな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、金属
酸化物膜表面にのみ貴金属触媒を添加し、その添加率を
表面分析手段を利用して明らかにすることを可能とし、
その最適表面添加率を特定させたガスセンサを提供する
ことにある。
酸化物膜表面にのみ貴金属触媒を添加し、その添加率を
表面分析手段を利用して明らかにすることを可能とし、
その最適表面添加率を特定させたガスセンサを提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
絶縁性基板上に形成された一組の電極を覆う酸化錫膜の
表面に、パラジウム、白金または銀である貴金属ＭをＭ
/(Ｍ＋Sn)の原子数比で示される表面添加率として1〜50
%の割合で添加したガスセンサによって達成される。
絶縁性基板上に形成された一組の電極を覆う酸化錫膜の
表面に、パラジウム、白金または銀である貴金属ＭをＭ
/(Ｍ＋Sn)の原子数比で示される表面添加率として1〜50
%の割合で添加したガスセンサによって達成される。
【０００６】絶縁性基板上に形成された一組の電極を覆
う酸化錫膜の形成は、真空蒸着法、スパッタリング法な
どにより金属錫膜を形成させた後酸化処理する方法、金
属錫の酸素による反応性スパッタリングによる方法、金
属光沢を有する有機錫化合物プラズマ重合膜を酸化処理
する方法(特開昭63-261,148号公報)などによって行われ
る。
う酸化錫膜の形成は、真空蒸着法、スパッタリング法な
どにより金属錫膜を形成させた後酸化処理する方法、金
属錫の酸素による反応性スパッタリングによる方法、金
属光沢を有する有機錫化合物プラズマ重合膜を酸化処理
する方法(特開昭63-261,148号公報)などによって行われ
る。
【０００７】このようにして形成された酸化錫膜の表面
には、パラジウム、白金または銀である貴金属ＭをＭ/
(Ｍ＋Sn)の原子数比で示される表面添加率として1〜50
%、好ましくは10〜20%の割合で添加され、これ以上の割
合での添加はかえってガス感度を低下させる。パラジウ
ム、白金または銀の膜表面への添加は、真空蒸着法、ス
パッタリング法などにより行われ、それの添加量は膜厚
モニタにより制御される。
には、パラジウム、白金または銀である貴金属ＭをＭ/
(Ｍ＋Sn)の原子数比で示される表面添加率として1〜50
%、好ましくは10〜20%の割合で添加され、これ以上の割
合での添加はかえってガス感度を低下させる。パラジウ
ム、白金または銀の膜表面への添加は、真空蒸着法、ス
パッタリング法などにより行われ、それの添加量は膜厚
モニタにより制御される。
【０００８】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。 実施例１ 一組の金電極を形成させたアルミナ基板上に、スパッタ
リング法により、膜厚約1000Åの酸化錫膜を形成させ
た。その酸化錫膜上に、真空蒸着法によりパラジウムを
蒸着させ、表面添加率が11%、19%または43%の割合でPd
を蒸着させた。Pd添加率は、ESCAにより測定され、測定
されたESCAの分析深さは数10Å程度と浅く、またESCAで
Snも検出されることから、下地であるSnO2も表面に露出
していることを示しており、即ちPdによって表面全体が
覆われていないことを物語っている。
リング法により、膜厚約1000Åの酸化錫膜を形成させ
た。その酸化錫膜上に、真空蒸着法によりパラジウムを
蒸着させ、表面添加率が11%、19%または43%の割合でPd
を蒸着させた。Pd添加率は、ESCAにより測定され、測定
されたESCAの分析深さは数10Å程度と浅く、またESCAで
Snも検出されることから、下地であるSnO2も表面に露出
していることを示しており、即ちPdによって表面全体が
覆われていないことを物語っている。
【０００９】このようにして、Ｘ線光電子分光法により
測定した表面添加率が11%、19%または43%のPdを添加し
た酸化錫膜を有するガスセンサについて、エチレンまた
は一酸化炭素1000ppmに対するガス感度を測定した。測
定に際しては、絶縁性基板裏面側に設けられた薄膜ヒー
タによりセンサ素子を300℃に加熱し、電極間の抵抗値
が一定となったときの抵抗値を空気中での抵抗値Ｒair
として測定し、また被検ガス下での抵抗値をＲgasとし
て測定し、両者の比Ｒair/Ｒgasをガス感度として算出
した。なお、表面添加率が0%、76%または100%のもの
は、比較例である。
測定した表面添加率が11%、19%または43%のPdを添加し
た酸化錫膜を有するガスセンサについて、エチレンまた
は一酸化炭素1000ppmに対するガス感度を測定した。測
定に際しては、絶縁性基板裏面側に設けられた薄膜ヒー
タによりセンサ素子を300℃に加熱し、電極間の抵抗値
が一定となったときの抵抗値を空気中での抵抗値Ｒair
として測定し、また被検ガス下での抵抗値をＲgasとし
て測定し、両者の比Ｒair/Ｒgasをガス感度として算出
した。なお、表面添加率が0%、76%または100%のもの
は、比較例である。
【００１０】得られた結果は、次の表に示される。
【００１１】実施例２ 一組の金電極を形成させたアルミナ基板上に、スパッタ
リング法により、膜厚約2000Åの酸化錫膜を形成させ
た。その酸化錫膜上に、真空蒸着法により白金または銀
を蒸着させ、表面添加率が20%の割合でPtまたはAgを蒸
着させた。PtまたはAg添加率は、ESCAにより測定され、
測定されたESCAの分析深さは数10Å程度と浅く、またES
CAでSnも検出されることから、下地であるSnO2も表面に
露出していることを示しており、即ちPtまたはAgによっ
て表面全体が覆われていないことを物語っている。
リング法により、膜厚約2000Åの酸化錫膜を形成させ
た。その酸化錫膜上に、真空蒸着法により白金または銀
を蒸着させ、表面添加率が20%の割合でPtまたはAgを蒸
着させた。PtまたはAg添加率は、ESCAにより測定され、
測定されたESCAの分析深さは数10Å程度と浅く、またES
CAでSnも検出されることから、下地であるSnO2も表面に
露出していることを示しており、即ちPtまたはAgによっ
て表面全体が覆われていないことを物語っている。
【００１２】このようにして、Ｘ線光電子分光法により
測定した表面添加率が20%のPtまたはAgを添加した酸化
錫膜を有するガスセンサについて、エチレン1000ppmに
対するガス感度を測定した。測定に際しては、絶縁性基
板裏面側に設けられた薄膜ヒータによりセンサ素子を40
0℃に加熱し、電極間の抵抗値が一定となったときの抵
抗値を空気中での抵抗値Ｒairとして測定し、また被検
ガス下での抵抗値をＲgasとして測定し、両者の比Ｒair
/Ｒgasをガス感度として算出した。
測定した表面添加率が20%のPtまたはAgを添加した酸化
錫膜を有するガスセンサについて、エチレン1000ppmに
対するガス感度を測定した。測定に際しては、絶縁性基
板裏面側に設けられた薄膜ヒータによりセンサ素子を40
0℃に加熱し、電極間の抵抗値が一定となったときの抵
抗値を空気中での抵抗値Ｒairとして測定し、また被検
ガス下での抵抗値をＲgasとして測定し、両者の比Ｒair
/Ｒgasをガス感度として算出した。
【００１３】得られた結果は、次の表に示される。
【００１４】
【発明の効果】ガス感応性膜として酸化錫膜を形成させ
たガスセンサにおいて、膜表面に特定割合の表面添加率
でパラジウム、白金または銀を添加することにより、ガ
ス感度を向上させたガスセンサを得ることができる。ま
た、表面添加率の制御、換言すればガス感度の制御も容
易である。このガスセンサは、エチレン、一酸化炭素な
どのガスの検知に有効に用いられる。
たガスセンサにおいて、膜表面に特定割合の表面添加率
でパラジウム、白金または銀を添加することにより、ガ
ス感度を向上させたガスセンサを得ることができる。ま
た、表面添加率の制御、換言すればガス感度の制御も容
易である。このガスセンサは、エチレン、一酸化炭素な
どのガスの検知に有効に用いられる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 絶縁性基板上に形成された一組の電極を
覆う酸化錫膜の表面に、パラジウム、白金または銀であ
る貴金属ＭをＭ/(Ｍ＋Sn)の原子数比で示される表面添
加率として1〜50%の割合で添加してなるガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03297874A JP3097234B2 (ja) | 1991-04-24 | 1991-10-18 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12233691 | 1991-04-24 | ||
| JP3-122336 | 1991-04-24 | ||
| JP03297874A JP3097234B2 (ja) | 1991-04-24 | 1991-10-18 | ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH055715A true JPH055715A (ja) | 1993-01-14 |
| JP3097234B2 JP3097234B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=26459485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03297874A Expired - Fee Related JP3097234B2 (ja) | 1991-04-24 | 1991-10-18 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3097234B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7276745B2 (en) | 2005-02-22 | 2007-10-02 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor |
| CN110462380A (zh) * | 2017-03-31 | 2019-11-15 | 国立大学法人横浜国立大学 | 氢检测用元件、氢检测用元件的制造方法以及氢检测装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8168347B2 (en) | 2004-12-30 | 2012-05-01 | Delphi Technologies Inc. | SOFC assembly joint spacing |
| JP4452244B2 (ja) | 2005-02-24 | 2010-04-21 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ素子およびガスセンサ素子の製造方法 |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP03297874A patent/JP3097234B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7276745B2 (en) | 2005-02-22 | 2007-10-02 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor |
| KR100895361B1 (ko) * | 2005-02-22 | 2009-04-29 | 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 | 가스센서 |
| CN110462380A (zh) * | 2017-03-31 | 2019-11-15 | 国立大学法人横浜国立大学 | 氢检测用元件、氢检测用元件的制造方法以及氢检测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3097234B2 (ja) | 2000-10-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |