JPH06174674A - 半導体ガスセンサ - Google Patents
半導体ガスセンサInfo
- Publication number
- JPH06174674A JPH06174674A JP32417092A JP32417092A JPH06174674A JP H06174674 A JPH06174674 A JP H06174674A JP 32417092 A JP32417092 A JP 32417092A JP 32417092 A JP32417092 A JP 32417092A JP H06174674 A JPH06174674 A JP H06174674A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas sensor
- thin film
- film
- semiconductor
- alumina substrate
- Prior art date
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- Withdrawn
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】薄くて軽い半導体ガスセンサを提供する。
【構成】厚さ０．０３ｍｍ以上０．４ｍｍ以下のアルミ
ナ基板２１の一方の面に酸化スズ薄膜２２を形成し、こ
の酸化スズ薄膜２２の両端部に電極２３を形成し、この
電極２３にリード線２４を接続した。また、アルミナ基
板２１の他方の面に、酸化スズ薄膜２２を加熱するため
のニクロム抵抗体膜２５を形成し、このニクロム抵抗体
膜２５の両端部に電極２６を形成し、この電極２６にリ
ード線２７を接続した。
ナ基板２１の一方の面に酸化スズ薄膜２２を形成し、こ
の酸化スズ薄膜２２の両端部に電極２３を形成し、この
電極２３にリード線２４を接続した。また、アルミナ基
板２１の他方の面に、酸化スズ薄膜２２を加熱するため
のニクロム抵抗体膜２５を形成し、このニクロム抵抗体
膜２５の両端部に電極２６を形成し、この電極２６にリ
ード線２７を接続した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス基板やアルミナ
基板に半導体金属酸化物膜が形成された半導体ガスセン
サに関し、例えばＨ2 ガス、ＣＯガス、アルコールガ
ス、炭化水素ガス、Ｏ2 ガス、ＮＯ2 ガス、Ｃｌガス等
のガスの検出に好適な半導体ガスセンサに関する。
基板に半導体金属酸化物膜が形成された半導体ガスセン
サに関し、例えばＨ2 ガス、ＣＯガス、アルコールガ
ス、炭化水素ガス、Ｏ2 ガス、ＮＯ2 ガス、Ｃｌガス等
のガスの検出に好適な半導体ガスセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス基板やアルミナ基板等の絶縁基板
上に形成された半導体金属酸化物膜を備えた半導体ガス
センサが広く使用されている。この半導体ガスセンサで
は、半導体金属酸化物膜の表面にガスが吸着され、この
ガスにより半導体金属酸化物膜の電気伝導度が変化し、
これによりガスが検出される。この半導体ガスセンサの
基板に使用されるアルミナ基板としては、従来は厚さが
薄いアルミナ基板を製造することができないため、０．
４ｍｍを越える厚さのアルミナ基板が使用されている。
上に形成された半導体金属酸化物膜を備えた半導体ガス
センサが広く使用されている。この半導体ガスセンサで
は、半導体金属酸化物膜の表面にガスが吸着され、この
ガスにより半導体金属酸化物膜の電気伝導度が変化し、
これによりガスが検出される。この半導体ガスセンサの
基板に使用されるアルミナ基板としては、従来は厚さが
薄いアルミナ基板を製造することができないため、０．
４ｍｍを越える厚さのアルミナ基板が使用されている。
【０００３】この半導体ガスセンサには種々のものがあ
り、この一例としてアルミナ基板上に酸化スズ薄膜が形
成されたエタノール検出用半導体ガスセンサを図２に示
す。図２は、エタノール検出用半導体ガスセンサを示す
断面図である。この半導体ガスセンサ１０には、０．４
ｍｍを越える厚さを有するアルミナ基板１１が使用され
ており、このアルミナ基板１１の一方の面には酸化スズ
薄膜１２が形成され、この酸化スズ薄膜１２の両端部に
電極１３が形成され、この電極１３にリード線１４が接
続されている。また、アルミナ基板１１の他方の面に
は、酸化スズ薄膜１２を加熱するためのニクロム抵抗体
膜１５が形成され、このニクロム抵抗体膜１５の両端部
に電極１６が形成され、この電極１６にリード線１７が
接続されている。
り、この一例としてアルミナ基板上に酸化スズ薄膜が形
成されたエタノール検出用半導体ガスセンサを図２に示
す。図２は、エタノール検出用半導体ガスセンサを示す
断面図である。この半導体ガスセンサ１０には、０．４
ｍｍを越える厚さを有するアルミナ基板１１が使用され
ており、このアルミナ基板１１の一方の面には酸化スズ
薄膜１２が形成され、この酸化スズ薄膜１２の両端部に
電極１３が形成され、この電極１３にリード線１４が接
続されている。また、アルミナ基板１１の他方の面に
は、酸化スズ薄膜１２を加熱するためのニクロム抵抗体
膜１５が形成され、このニクロム抵抗体膜１５の両端部
に電極１６が形成され、この電極１６にリード線１７が
接続されている。
【０００４】ここで、エタノールのガスが酸化スズ薄膜
１２の表面に吸着されるとこの酸化スズ薄膜１２の電気
伝導度が変化するため、エタノールの濃度が測定でき
る。また、アルミナ基板１１の他方の面に形成されたニ
クロム抵抗体膜１５により、酸化スズ薄膜１２が加熱さ
れ、これにより、半導体ガスセンサの応答速度と感度の
向上が図られている。
１２の表面に吸着されるとこの酸化スズ薄膜１２の電気
伝導度が変化するため、エタノールの濃度が測定でき
る。また、アルミナ基板１１の他方の面に形成されたニ
クロム抵抗体膜１５により、酸化スズ薄膜１２が加熱さ
れ、これにより、半導体ガスセンサの応答速度と感度の
向上が図られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のアルミナ基
板を使用した半導体ガスセンサでは、厚さが０．４ｍｍ
を越えるアルミナ基板が使用されているため半導体ガス
センサの厚みが厚くなり小型化が図れず、しかもその厚
い分だけ半導体ガスセンサが重くなるという問題があ
る。
板を使用した半導体ガスセンサでは、厚さが０．４ｍｍ
を越えるアルミナ基板が使用されているため半導体ガス
センサの厚みが厚くなり小型化が図れず、しかもその厚
い分だけ半導体ガスセンサが重くなるという問題があ
る。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、薄くて軽い半
導体ガスセンサを提供することを目的とする。
導体ガスセンサを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成するために、種々の実験・研究を行った結果、金属ア
ルコキシドを用いるゾルーゲル法を使用して製造したア
ルミナ基板を絶縁基板として使用することにより上記問
題を解決できることを見い出し、本発明をなすに至っ
た。
成するために、種々の実験・研究を行った結果、金属ア
ルコキシドを用いるゾルーゲル法を使用して製造したア
ルミナ基板を絶縁基板として使用することにより上記問
題を解決できることを見い出し、本発明をなすに至っ
た。
【０００８】具体的には、上記目的を達成するための本
発明の半導体ガスセンサは、厚さ０．０３ｍｍ以上０．
４ｍｍ以下のアルミナ基板と、このアルミナ基板の上に
形成された半導体金属酸化物膜とを備えたことを特徴と
するものである。ここで、アルミナ基板の、半導体金属
酸化物膜が形成された面に対向する面に形成された、半
導体金属酸化物膜を加熱するためのヒータを備えること
が好ましい。このヒータは、金属又は金属合金を材料と
して形成され、絶縁材料で被覆されていることが好まし
い。
発明の半導体ガスセンサは、厚さ０．０３ｍｍ以上０．
４ｍｍ以下のアルミナ基板と、このアルミナ基板の上に
形成された半導体金属酸化物膜とを備えたことを特徴と
するものである。ここで、アルミナ基板の、半導体金属
酸化物膜が形成された面に対向する面に形成された、半
導体金属酸化物膜を加熱するためのヒータを備えること
が好ましい。このヒータは、金属又は金属合金を材料と
して形成され、絶縁材料で被覆されていることが好まし
い。
【０００９】また、この半導体ガスセンサを形成する半
導体の薄膜としては、ｎ型金属酸化物の薄膜、又は有機
半導体の薄膜であることが好ましい。また、この半導体
ガスセンサに形成された電極は、金、白金もしくは白金
系の金属、またはこれらの金属の合金であることが好ま
しい。、
導体の薄膜としては、ｎ型金属酸化物の薄膜、又は有機
半導体の薄膜であることが好ましい。また、この半導体
ガスセンサに形成された電極は、金、白金もしくは白金
系の金属、またはこれらの金属の合金であることが好ま
しい。、
【００１０】
【作用】本発明の半導体ガスセンサは、厚さが０．０３
ｍｍ以上０．４ｍｍ以下のアルミナ基板の上に半導体金
属酸化物膜が形成されているため、従来の厚さが０．４
ｍｍを越える基板を備えた半導体ガスセンサに比べ薄く
なり、しかもアルミナ基板が薄くなった分だけ従来の半
導体ガスセンサに比べて軽い半導体ガスセンサとなる。
ｍｍ以上０．４ｍｍ以下のアルミナ基板の上に半導体金
属酸化物膜が形成されているため、従来の厚さが０．４
ｍｍを越える基板を備えた半導体ガスセンサに比べ薄く
なり、しかもアルミナ基板が薄くなった分だけ従来の半
導体ガスセンサに比べて軽い半導体ガスセンサとなる。
【００１１】また、アルミナ基板の、半導体金属酸化物
膜が形成された面に対向する面にヒータを形成した場合
は、厚さの薄いアルミナ基板を通して、半導体金属酸化
物膜を効率良く加熱することができる。
膜が形成された面に対向する面にヒータを形成した場合
は、厚さの薄いアルミナ基板を通して、半導体金属酸化
物膜を効率良く加熱することができる。
【００１２】
【実施例】本発明の半導体ガスセンサの一実施例を、図
面を参照して説明する。図１は、ゾルーゲル法を用いて
製造された高純度アルミナ基板を絶縁基板として使用し
たエタノール検出用半導体ガスセンサを示す断面図であ
る。このエタノール検出用半導体ガスセンサ２０には、
厚さ０．０３ｍｍ以上０．４ｍｍ以下のアルミナ基板２
１が使用されており、このアルミナ基板２１の一方の面
には酸化スズ薄膜２２が形成され、この酸化スズ薄膜２
２の両端部に電極２３が形成され、この電極２３にリー
ド線２４が接続されている。また、アルミナ基板２１の
他方の面には、酸化スズ薄膜２２を加熱するためのニク
ロム抵抗体膜２５が形成され、このニクロム抵抗体膜２
５の両端部に電極２６が形成され、この電極２６にリー
ド線２７が接続されている。
面を参照して説明する。図１は、ゾルーゲル法を用いて
製造された高純度アルミナ基板を絶縁基板として使用し
たエタノール検出用半導体ガスセンサを示す断面図であ
る。このエタノール検出用半導体ガスセンサ２０には、
厚さ０．０３ｍｍ以上０．４ｍｍ以下のアルミナ基板２
１が使用されており、このアルミナ基板２１の一方の面
には酸化スズ薄膜２２が形成され、この酸化スズ薄膜２
２の両端部に電極２３が形成され、この電極２３にリー
ド線２４が接続されている。また、アルミナ基板２１の
他方の面には、酸化スズ薄膜２２を加熱するためのニク
ロム抵抗体膜２５が形成され、このニクロム抵抗体膜２
５の両端部に電極２６が形成され、この電極２６にリー
ド線２７が接続されている。
【００１３】エタノールガスが酸化スズ薄膜２２の表面
に吸着されるとこの酸化スズ薄膜２２の電気伝導度が変
化し、これによりエタノールの濃度が測定できる。ま
た、アルミナ基板２１の他方の面に形成されたニクロム
抵抗体膜２５等のヒータにより、酸化スズ薄膜２２が加
熱され、これにより、半導体ガスセンサの応答速度と感
度の向上が図られている。
に吸着されるとこの酸化スズ薄膜２２の電気伝導度が変
化し、これによりエタノールの濃度が測定できる。ま
た、アルミナ基板２１の他方の面に形成されたニクロム
抵抗体膜２５等のヒータにより、酸化スズ薄膜２２が加
熱され、これにより、半導体ガスセンサの応答速度と感
度の向上が図られている。
【００１４】図１に示す半導体ガスセンサ２０は、ゾル
ーゲル法を用いて製造した厚さ０．０３ｍｍ以上０．４
ｍｍ以下のアルミナ基板を絶縁基板として使用している
ため、従来のアルミナ基板を使用した半導体ガスセンサ
に比べて薄くなり、しかもアルミナ基板が薄くなった分
だけ従来の半導体ガスセンサに比べ軽量化されている。
ーゲル法を用いて製造した厚さ０．０３ｍｍ以上０．４
ｍｍ以下のアルミナ基板を絶縁基板として使用している
ため、従来のアルミナ基板を使用した半導体ガスセンサ
に比べて薄くなり、しかもアルミナ基板が薄くなった分
だけ従来の半導体ガスセンサに比べ軽量化されている。
【００１５】また、このアルミナ基板は、高純度アルミ
ナから形成されているため、従来の製法で製造されたア
ルミナ基板の熱伝導率に比べて大きい熱伝導率を有して
いる。このため、ヒータの熱効率が向上する。しかも、
この高純度アルミナから形成された高純度アルミナ基板
は、基板表面の凹凸が少なく平滑なため、均質で良好な
半導体金属酸化物薄膜をこの基板上に形成できる。これ
により、半導体ガスセンサの高性能化が図れる。
ナから形成されているため、従来の製法で製造されたア
ルミナ基板の熱伝導率に比べて大きい熱伝導率を有して
いる。このため、ヒータの熱効率が向上する。しかも、
この高純度アルミナから形成された高純度アルミナ基板
は、基板表面の凹凸が少なく平滑なため、均質で良好な
半導体金属酸化物薄膜をこの基板上に形成できる。これ
により、半導体ガスセンサの高性能化が図れる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体ガス
センサは、厚さが０．０３ｍｍ以上０．４ｍｍ以下のア
ルミナ基板の上に感熱体が形成されているため、従来の
半導体ガスセンサに比べ、薄くて軽い半導体ガスセンサ
になっている。
センサは、厚さが０．０３ｍｍ以上０．４ｍｍ以下のア
ルミナ基板の上に感熱体が形成されているため、従来の
半導体ガスセンサに比べ、薄くて軽い半導体ガスセンサ
になっている。
【図１】ゾルーゲル法を用いて製造された高純度アルミ
ナ基板を絶縁基板として使用したエタノール検出用半導
体ガスセンサを示す断面図である。
ナ基板を絶縁基板として使用したエタノール検出用半導
体ガスセンサを示す断面図である。
【図２】従来のエタノール検出用半導体ガスセンサを示
す断面図である。
す断面図である。
１０、２０ エタノール検出用半導体ガスセンサ １１、２１ アルミナ基板 １２、２２ 酸化スズ薄膜 １３、２３ 電極 １４、１７、２４、２７ リード線 １５、２５ ニクロム抵抗体膜 １６、２６ 電極
Claims (2)
- 【請求項１】 厚さ０．０３ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の
アルミナ基板と、 該アルミナ基板に形成された半導体金属酸化物膜とを備
えたことを特徴とする半導体ガスセンサ。 - 【請求項２】 前記アルミナ基板の、前記半導体金属酸
化物膜が形成された面に対向する面に形成された、前記
半導体金属酸化物膜を加熱するためのヒータを備えたこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32417092A JPH06174674A (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 半導体ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32417092A JPH06174674A (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 半導体ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174674A true JPH06174674A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18162884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32417092A Withdrawn JPH06174674A (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 半導体ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06174674A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6134946A (en) * | 1998-04-29 | 2000-10-24 | Case Western Reserve University | Nano-crystalline porous tin oxide film for carbon monoxide sensing |
| KR100426939B1 (ko) * | 1995-06-19 | 2004-07-19 | 피가로 기켄 가부시키가이샤 | 가스센서 |
| CN100420939C (zh) * | 2003-07-18 | 2008-09-24 | 费加罗技研株式会社 | 气体传感器及其制造方法 |
| US7534034B2 (en) * | 2000-12-08 | 2009-05-19 | Polyic Gmbh & Co. Kg | Device for detecting at least one environmental influence |
| CN106158743A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-11-23 | 上海申矽凌微电子科技有限公司 | 利用多感应像素检测多种气体的传感器的制造方法 |
| CN111624236A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-09-04 | 黄辉 | 一种半导体薄膜气体传感器及其制备方法 |
-
1992
- 1992-12-03 JP JP32417092A patent/JPH06174674A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100426939B1 (ko) * | 1995-06-19 | 2004-07-19 | 피가로 기켄 가부시키가이샤 | 가스센서 |
| US6134946A (en) * | 1998-04-29 | 2000-10-24 | Case Western Reserve University | Nano-crystalline porous tin oxide film for carbon monoxide sensing |
| US7534034B2 (en) * | 2000-12-08 | 2009-05-19 | Polyic Gmbh & Co. Kg | Device for detecting at least one environmental influence |
| CN100420939C (zh) * | 2003-07-18 | 2008-09-24 | 费加罗技研株式会社 | 气体传感器及其制造方法 |
| CN106158743A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-11-23 | 上海申矽凌微电子科技有限公司 | 利用多感应像素检测多种气体的传感器的制造方法 |
| CN106158743B (zh) * | 2016-05-20 | 2019-01-29 | 上海申矽凌微电子科技有限公司 | 利用多感应像素检测多种气体的传感器的制造方法 |
| CN111624236A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-09-04 | 黄辉 | 一种半导体薄膜气体传感器及其制备方法 |
| CN111624236B (zh) * | 2020-01-14 | 2023-12-26 | 黄辉 | 一种半导体薄膜气体传感器及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |