JPH07190979A - 湿度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は湿度センサに関し、高温作動時にお
ける湿度検出感度、及びガス選択性を改善することを目
的とする。 【構成】 ２００°Ｃ以上の高温状態で、連続的に又は
間歇的に作動される湿度センサにおいて、セラミック絶
縁体と、該セラミック絶縁体上に形成された少なくとも
一対の対向電極と、該少なくとも一対の対向電極間に形
成されたガス濃度により電気伝導度が変化する金属酸化
物と、該金属酸化物上に形成された吸収性の酸化物とを
設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸湿性の酸化物に吸着
されたガス濃度により電気伝導度が変化する金属酸化物
を用いた湿度センサ及びその製造方法に関する。従来か
ら大気中の湿度や、各種ガス中の水分を検知するのに多
種多様の検知方式が開発されている。そして、最近では
各種家電機器等に湿度検知手段を取り付けてその機器を
制御している。

【０００２】固体素子型の湿度センサは、その検知原理
から抵抗変化（インピーダンス変化）を利用するもの、
周波数変化を利用するもの、熱伝導変化を利用するも
の、及び超音波や赤外線等を利用するものに分類される
が、その中でも、抵抗変化を利用するもの、及び容量変
化を利用するものが、主として用いられている。

【０００３】

【従来の技術】前記抵抗変化型や、容量変化型の湿度セ
ンサをその構成材料から分類すると、高分子系センサ
（高分子膜を用いたセンサ）と金属酸化物系センサに大
別される。

【０００４】高分子系センサは、抵抗変化型及び容量変
化型のいずれの場合においても雰囲気中の相対湿度を検
知するものであり、その材料特性から０℃以下の低温雰
囲気、又は５０℃以上の高温雰囲気の測定には適してい
ない。それは、０℃以下の低温雰囲気では結氷する可能
性があり、又５０℃以上の高温雰囲気では高分子膜が変
質する可能性があるからである。一般に、この種の湿度
センサは、非加熱式であるが、高分子系センサでは、使
用雰囲気中の粉塵、油煙等による層表面（高分子膜表
面）のよごれにより出力の変動が見られ易く、長期安定
性が悪い。従って、高分子系センサの使用環境条件には
自ずと制限がある。

【０００５】一方、金属酸化物系センサも、又抵抗変化
型及び容量変化型のいずれにおいても、常温で動作され
るものが広く用いられている。この種のセンサも、上述
した高分子系センサと同様に使用環境条件に制約があ
り、又使用雰囲気中の粉塵、油煙等による素子表面の汚
れにより出力の変動が見られ易いという欠点がある。こ
の後者の欠点を解決するための手段として構成材料（金
属酸化物）の耐熱性を利用して素子を一時的に４００〜
５００℃に加熱して素子（金属酸化物）表面の汚れを焼
飛ばしてしまういわゆるリフレッシュ機構を備えた形式
のセンサも開発されている。

【０００６】しかしながら、このリフレッシュ機構を作
動させて一時的に素子を加熱すると、リフレッシング中
及びリフレッシング後の暫くの間（再び初期安定レベル
に復旧するまでの間）、湿度センサとして機能せず、そ
の間の湿度検知は行えない。尚、金属酸化物センサにお
いては、金属酸化物の低温における大きな吸着能を利用
し、水分の吸脱着に伴う抵抗変化を測定して湿度を検知
するように構成されたものが広く利用されている。

【０００７】以上述べた常温作動型のセンサ（リフレッ
シュ機構を備えたセンサも含む）が有する欠点（使用環
境温度範囲の狭さや長期安定性に劣ること）を解決しよ
うとしたものとして、高温作動型の金属酸化物センサが
開発されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一般に、高温域での金
属酸化物の湿度に対する抵抗値の変化量は、常温作動型
のセンサに比べて著しく小さくなる。これは低温域と高
温域における湿度検知メカニズムの違いによるものと考
えられる〔低温域（常温を含む。）では、ファンデール
ワールス力による物理吸着による抵抗変化が支配的であ
るのに対して、高温域では、吸湿性の高い金属酸化物Ａ
とその水和物Ｂとの間で次の化学式

【０００９】

【化１】 で示される可逆的な化学吸着反応による抵抗変化が支配
的であるという検知メカニズムの違いにあると考えられ
る〕。

【００１０】このように、高温作動型の湿度センサは、
常温作動型に比べて抵抗変化量は少ない。そのため、湿
度センサを構成する感湿体は水分に対する吸湿能が大き
い材料にする必要がある。その感湿体としては、アルカ
リ土類金属酸化物系、吸湿性の酸化物の材料を用いるこ
とが必要となる。

【００１１】酸化物系の材料を感湿体（高温作動型で
は、Ｚr Ｏ₂ 系酸化物が一般に用いられている。）とし
て用いた場合に、電極構造は感湿体を上下から鋏み込む
サンドイッチ構造、又は積層型構造が一般的である。こ
の構造は、電極面積を大きくすることができるため、感
湿体が比抵抗の高い酸化物材料であっても水分吸着によ
る抵抗変化を検知することができる素子抵抗が得られる
からである。逆に、対向電極型のように感湿体の面内方
向の抵抗検知では素子抵抗が大き過ぎて検出が不可能と
なる。

【００１２】一方、薄膜で積層電極構造にする場合に
は、一般的にはスパッタリング法等が用いられる。しか
しながら、スパッタリング法を用いて電極を形成した場
合、バルクタイプに比べて電極の多孔度が小さいため、
感湿体に雰囲気中の水分が到着し難く、良好な湿度感度
が得られ難い。又、応答も遅くなる等の問題がある。
又、薄膜におけるセンサ素子の電極構造としては、対向
電極型が広く用いられている。この対向電極型構造によ
ると、感応膜は、雰囲気中に直接晒されるために検知し
易い。しかしながら、対向電極の上に感湿抵抗体として
比抵抗の高い酸化物系材料を直接形成した場合に高抵抗
化してしまい、小型化の観点から好ましくない。又、干
渉ガス特性を考えると、直接雰囲気ガスに触れるので、
他ガスに感じてしまう場合が多い。

【００１３】これらのことから、高温作動型湿度センサ
では、サンドイッチ構造、又は積層構造にせざるを得な
い。そのため、湿度センサの製造コストが高くなり、歩
留り、再現性が悪い等の大きな問題がある。本発明は、
斯かる技術的課題に鑑みて創作されたもので、高温作動
時においても湿度感度、及びガス選択性が良好な湿度セ
ンサを提供することをその目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
２００℃以上の高温状態で、連続的に又は間歇的に作動
される湿度センサにおいて、セラミック絶縁体と、該セ
ラミック絶縁体上に形成された少なくとも一対の対向電
極と、該少なくとも一対の対向電極間に形成され、ガス
濃度により電気伝導度が変化する金属酸化物と、該金属
酸化物上に形成された吸湿性の酸化物とを設けて構成し
たものである。

【００１５】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
湿度センサにおいて、セラミック絶縁体を基板状に形成
し、一対の対向電極と、金属酸化物と、吸湿性の酸化物
とを薄膜で形成したものである。請求項３に係る発明
は、請求項１に記載の湿度センサにおいて、吸湿性の酸
化物をアルカリ土類金属酸化物、Ｐ₂Ｏ₅ 、ＴhＯ₂ 、Ｃ
r₂Ｏ₃ 、Ｖ₂Ｏ₅のうちの少なくとも一種類以上で形成し
たものである。

【００１６】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
湿度センサにおいて、金属酸化物をＺnＯ、ＳnＯ₂、Ｔi
Ｏ₂、Ｉn₂Ｏ₃のうちの少なくとも一種類以上で形成した
ものである。

【００１７】請求項５に係る発明は、セラミック絶縁体
上に少なくとも一対の対向電極を形成し、該少なくとも
一対の対向電極間にガス濃度により電気伝導度が変化す
る金属酸化物を形成し、該金属酸化物上に吸湿性の酸化
物を形成したものである。

【００１８】

【作用】請求項１に係る発明は、セラミック基板上に少
なくとも一対の対向電極、金属酸化物、及び吸湿性の酸
化物を順次に形成して湿度センサを構成したので、抵抗
が低く、且つ２００℃以上の高温で動作させた場合にお
いても、湿度検出感度、及びガス選択性の良好な湿度セ
ンサを得ることができる。

【００１９】請求項２に係る発明は、セラミック絶縁体
を基板状に形成し、一対の対向電極と、金属酸化物と、
吸湿性の酸化物とを薄膜で形成したから、センサ自体の
体積が小さくなり、熱容量が小さくなる。従って、ヒー
タの小容量化、消費電力の低減が達成される。又、出力
の安定化時間及び反応時間が速くなる。請求項３に係る
発明は、請求項１記載の湿度センサ素子において、該吸
湿性の酸化物をアルカリ土類金属の酸化物や、Ｐ
₂Ｏ₅ 、ＴｈＯ₂ 、Ｃr₂Ｏ₃ 、Ｖ₂Ｏ₅の中の少なくとも
一種類以上からなることを特徴とし、請求項１と同様の
効果が得られる。

【００２０】請求項４に係る発明は、請求項１記載の湿
度センサ素子において、該金属酸化物をＺnＯ、Ｓn
Ｏ₂ 、ＴiＯ₂ 、Ｉn₂Ｏ₃ の中の少なくとも一種類以上
からなることを特徴とし、請求項１と同様の効果が得ら
れる。請求項５に係る発明は、セラミック基板上に少な
くとも１対の対向電極を形成し、該少なくとも１対の対
向電極上に金属酸化物を形成し、該金属酸化物上に吸湿
性の酸化物を形成して製造される湿度センサは、請求項
１と同様の効果が得られる。

【００２１】

【実施例】請求項１乃至請求項４に係る発明の一実施例
を説明する。この実施例の湿度センサの構造を図１に示
す。その湿度センサは、セラミック絶縁基板１０（請求
項１乃至請求項４に記載のセラミック絶縁体に対応す
る。）の片面上に薄膜状の櫛型対向電極１２（請求項１
乃至請求項４に記載の一対の対向電極に対応する。）、
ガス吸着により電気抵抗値に変化が生ずる酸化物半導体
層１４（請求項１乃至請求項４に記載の金属酸化物に対
応する。）、そしてアルカリ土類金属元素の酸化物又は
吸着性の酸化物から成る感湿層１６（請求項１乃至請求
項４に記載の吸湿性の酸化物に対応する。）を順次に積
層形成されて成る一方、前記セラミック絶縁基板１０の
他面上に薄膜状ヒータ１８を形成して成る。酸化物半導
体層１４は、薄膜状の櫛型対向電極１２の少なくとも櫛
型対向電極１２間に形成される。ここで、「酸化物半導
体層１４が、薄膜状の櫛型対向電極１２の少なくとも櫛
型対向電極１２間に形成される」とは、酸化物半導体層
１４の櫛型対向電極１２間への形成のほか、櫛型対向電
極１２間及び櫛型対向電極１２上方への形成、又は櫛型
対向電極１２を完全に包み込む態様（図１参照）での形
成も含むことを意味している。

【００２２】セラミック絶縁基板１０の片面上に形成さ
れる薄膜状の櫛型対向電極１２は、Ｐｔ、Ａｕ、ＲｕＯ
₂ 等の薄膜であり、その形成は、スパッタリング、ＣＶ
Ｄ、イオンプレーティング等による。又、スクリーン印
刷等により形成してもよい。薄膜状の櫛型対向電極１２
上に形成される酸化物半導体層１４は、ＺnＯ、Ｓn
Ｏ₂ 、ＴiＯ₂ 、Ｉn₂Ｏ₃ 等の層であり、この形成も、
スパッタリング、ＣＶＤ、イオンプレーティング等によ
る。ＺnＯ、ＳnＯ₂ 、ＴiＯ₂ 、Ｉn₂Ｏ₃等は、単一の材
料であってもよく、又はそれらの材料の内の１つの材料
に他の材料を混合してもよいし、若しくは１つの材料に
他の材料を添加してもよい。

【００２３】酸化物半導体層１４上に形成される感湿層
１６は、ＭgＯ、Ｐ₂Ｏ₅ 、ＣａＯ、ＴhＯ₂ 、Ｃr
₂Ｏ₃ 、Ｖ₂Ｏ₅ 等の層である。この形成も、スパッタリ
ング、ＣＶＤ、イオンプレーティング等による。又、感
湿層の形成は、溶液状のものを酸化物半導体層１４上に
塗布し、焼成してもよいし、スクリーン印刷等により形
成してもよい。ＭgＯ、Ｐ₂Ｏ₅ 、ＣａＯ、ＴｈＯ₂ 、Ｃ
r₂Ｏ₃ 、Ｖ₂Ｏ₅ 等は、単一の材料であってもよく、又
はそれらの材料の内の１つの材料に他の材料を混合して
もよいし、若しくは１つの材料に他の材料を添加しても
よい。そして、前記セラミック絶縁基板１０の他面上に
形成される薄膜状ヒータ１８は、Ｐt 等の層である。そ
の形成は、スパッタリング法等による。

【００２４】又、湿度センサは、バルク構造で形成され
てもよい。バルク構造の湿度センサに対する薄膜構造の
湿度センサの利点は、センサ自体の体積が小さくなるた
め熱容量が小さくなる。従って、ヒータの発熱量がバル
ク型に比べて小さくて済むことから、ヒータの消費電力
を小さくすることができる。又、素子の加熱が容易であ
り、電源投入から素子が動作温度に到達し安定測定が可
能となるまでの時間を短縮でき、素子全体の温度分布も
バルク型に比べて均一である。

【００２５】その他に、金属酸化物の抵抗変化は、Ｈ₂
Ｏの金属酸化物表面への吸着、つまり表面での反応であ
ることから、素子を薄膜構造とすることでバルク型のも
のより反応速度が速くなる。又、酸化物半導体層１４の
比抵抗ρ₁ は吸湿性の酸化物１６の比抵抗ρ₂ よりかな
り小さい（ρ₁ ≪ρ₂ ）ことが必要である。一般に、或
る材料の断面積Ｓが一様で、長さがｌで、比抵抗がρで
あるとすると、その材料の抵抗Ｒは、（ｌ／Ｓ）×ρで
表される。従って、ρ₁ ≪ρ₂ でないと、吸湿性の酸化
物１６の抵抗変化の影響が酸化物半導体層１４の抵抗変
化に現れてしまうので、前記ρ₁ ≪ρ ₂ であることが必
要になる。

【００２６】次に、前記薄膜構造の湿度センサの製造方
法を説明する。 実施例１乃至実施例１０ ドクターブレード法により作製された縦4 mm×横4 mm×
厚さ0.2mm のアルミナ基板の一方の片面上に厚さ2000オ
ングストロームのＰt 薄膜櫛形電極を高周波マグネトロ
ンスパッタリング法により形成する。前記アルミナ基板
の他方の片面上に厚さ4000オングストロームのＰt 薄膜
ヒータを高周波マグネトロンスパッタリング法により形
成する。

【００２７】次いで、Ｐt 薄膜櫛形電極上に2000オング
ストロームのＺnＯ層及び5000オングストロームのＭgＯ
層を高周波マグネトロンスパッタリング法により順次に
形成する。そして、ＺnＯ層及びＭgＯ層中の酸素欠損の
補完及び膜歪みの除去の目的で、形成された積層体（ア
ルミナ基板、Ｐt 薄膜ヒータ、Ｐt 薄膜櫛形電極、Ｚn
Ｏ層、及びＭgＯ層から成る積層体）を大気中で６００
℃で２時間加熱して積層体を得る。

【００２８】こうして出来上がった積層体のＰt 薄膜櫛
形電極及びＰt 薄膜ヒータにリード線を取り付けて湿度
センサを製造した。その製造に際して、前記高周波マグ
ネトロンスパッタリング法で前記各電極及び層を形成す
るスパッタリング電力を５０〜５００Ｗの範囲で５０Ｗ
だけ変えて湿度センサを製造した。この５０Ｗずつ異な
るスパッタリング電力で製造した湿度センサの各々をそ
れぞれ実施例１〜実施例１０として以下説明する。

【００２９】前記実施例１〜実施例１０の各湿度センサ
について、図２に示す回路（２電源回路方式）の中に湿
度センサを置いた状態において、湿度センサを予め決め
られた雰囲気中でＭgＯ成膜電力と湿度検出感度Ｓとの
関係を調べた。湿度センサで１１した湿度は、図２中の
抵抗Ｒ_L に掛かる電圧を直接利用してもよいし、次式 ΔＶ_RL＝Ｅ_C ｛Ｒ_L ／( Ｒ_g ＋Ｒ_L ) −Ｒ_L ／( Ｒ_a ＋
Ｒ_L ) ｝ を用いてもよい。上式中のＥ_C は電極電圧、Ｒ_L は参照
抵抗、Ｒ_a は酸化物半導体層１２が標準的なガスに晒さ
れた場合の酸化物半導体層１２の抵抗値、Ｒ_g は酸化物
半導体層１２が標準的なガスに或るガスを混入したガス
に晒された場合の酸化物半導体層１２の抵抗値である。
図２中のＲ_h は、ヒータ抵抗値である。

【００３０】前記測定結果を図３に示す。この測定にお
いては、湿度センサの動作温度を３００℃とした。図３
中に示す湿度検出感度Ｓは、周囲温度２５℃、相対湿度
１５％におけるＺnＯ層１４の抵抗値をＲ₁とし、周囲温
度２５℃、相対湿度８５％におけるＺnＯ層１４の抵抗
値をＲ₂として次式により算出した。

【００３１】Ｓ＝Ｒ₁ ／Ｒ₂ 図３より、ＭgＯ成膜電力が１５０Ｗ以上のとき良好な
湿度検出感度が得られることが判る。

【００３２】図４に前記実施例１〜実施例１０の湿度セ
ンサの各々について、周囲温度が２５℃で、相対湿度が
１５％のときの湿度センサの抵抗値を示す。図４から湿
度センサの抵抗値は、ＭgＯの成膜電力に依存しないこ
とが判る。

【００３３】又、前記実施例１〜実施例１０の湿度セン
サの各々について、干渉ガス特性を調べた。その結果を
表１に示す。表１の中のＨ₂Ｓの干渉ガス感度は１ppm
がその単位であり、その他は１０００ppm がその単位で
ある。

【００３４】

【表１】 この表１に示す干渉ガス感度Ｋは、周囲温度２５℃、相
対湿度１５％におけるＺnＯ層１４の抵抗値をＲ₃とし、
Ｒ₁を測定した標準ガス（周囲温度２５℃、相対湿度１
５％）に干渉ガスを混入した混合ガスにＺnＯ層１４が
晒された場合のＺnＯ層１４の抵抗値をＲ₄として次式に
より算出した。

【００３５】Ｋ＝Ｒ₃ ／Ｒ₄ ＭgＯ成膜電力が３００Ｗ（実施例６）までは良好なガ
ス選択性を示すが、３０１Ｗ以上になると、Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ
の感度が増大してしまう。

【００３６】以上より、ＭgＯ成膜電力は１５０〜３０
０Ｗで良好な湿度検出感度、及びガス選択性が得られ
た。そして、実施例５の湿度センサについて、ヒータの
動作温度を２００℃乃至６００℃の範囲で５０℃ずつ動
作温度をずらせた場合の動作温度に対する湿度検出感
度、動作温度に対する応答時間特性、及び動作温度に対
する干渉ガス特性を測定した。

【００３７】湿度センサの動作温度に対する湿度検出感
度の結果を図５に示す。図５から動作温度２００℃乃至
５００℃のときに良好な湿度検出感度が得られ、特に動
作温度が３００℃乃至４００℃のときにより良好な湿度
検出感度が得られた。

【００３８】湿度センサの動作温度に対する９０％応答
時間特性（Ｔ₉₀）の結果を図６に示す。応答時間特性Ｔ
₉₀は、３００℃未満では遅いが、３００℃以上では速く
なり、特に３５０℃以上で良好な応答特性が得られた。
湿度センサの動作温度に対する干渉ガス特性の結果を表
２に示す。表２の中のＨ₂Ｓの干渉ガス感度は１ppm が
その単位であり、その他は１０００ppm がその単位であ
る。

【００３９】

【表２】 この表２から判るように、５００℃まではＣ₂Ｈ₅ＯＨの
感度もあまり大きくなく、良好なガス選択性を示すが、
５００℃以上ではＣ₂Ｈ₅ＯＨの感度が大きくなってしま
う。これはＭgＯ層へのＣ₂Ｈ₅ＯＨの吸着が活性化され
るからである。

【００４０】以上より、ヒータの動作温度は３００℃乃
至５００℃の範囲で湿度検出感度、応答時間、及びガス
選択性が良好であることが判る。 実施例１１乃至実施例２１ ドクターブレード法により作製された縦4 mm×横4 mm×
厚さ0.2mm のアルミナ基板の一方の片面上に厚さ2000オ
ングストロームのＰt 薄膜櫛形電極を高周波マグネトロ
ンスパッタリング法により形成した。前記アルミナ基板
の他方の片面上に厚さ4000オングストロームのＰt 薄膜
ヒータを高周波マグネトロンスパッタリング法により形
成する。

【００４１】次いで、Ｐt 薄膜櫛形電極上に2000オング
ストロームのＺnＯ層を高周波マグネトロンスパッタリ
ング法により形成する。そして、ＺnＯ層上に亜リン酸
トリエチル溶液を塗布して乾燥する。その積層体（アル
ミナ基板、Ｐt 薄膜ヒータ、Ｐt 薄膜櫛形電極、ＺnＯ
層、及び塗布された亜リン酸トリエチル溶液層）を大気
中で６００℃で２時間加熱して積層体を得る。

【００４２】こうして出来上がった積層体のＰt 薄膜櫛
形電極及びＰt 薄膜ヒータにリード線を取り付けて湿度
センサを製造した。この湿度センサの製造に際して、Ｚ
nＯ層上に塗布される亜リン酸トリエチル溶液の濃度と
して、0.001 ％乃至３０％の範囲において、0.001 ％か
ら始めて次の１桁濃度が上がる毎の濃度と、各濃度間の
中間の濃度とを測定対象の濃度とするようにして１０％
まで順次に濃度を増やし、１０％以上には２０％及び３
０％の濃度を測定対象濃度として選んで実施例１１乃至
実施例２１とした。

【００４３】このようにして得られた実施例１１乃至実
施例２１の湿度センサの各々についての亜リン酸トリエ
チル溶液濃度に対する湿度検出感度の特性を実施例１乃
至実施例１０で用いた測定回路と同一の測定回路を用い
て測定した。その結果を図７に示す。亜リン酸トリエチ
ル溶液濃度を0.001 ％乃至１０％の範囲で良好な湿度検
出感度が得られたが、１０％以上になると、湿度検出感
度は低下した。

【００４４】更に、前述のようにして得られた実施例１
１乃至実施例２１の湿度センサの各々についての亜リン
酸トリエチル溶液濃度に対する干渉ガス特性を測定し
た。その結果を表３に示す。表３の中のＨ₂Ｓの干渉ガ
ス感度は１ppm がその単位であり、その他は１０００pp
m がその単位である。

【００４５】

【表３】 0.05％以上のとき良好なガス選択性を示すが、0.05％未
満のときはＣ₂Ｈ₅ＯＨに対する感度か大きくなってしま
い、良好なガス選択性が得られない。又、１０％以上の
ときは、形成されるＰ₂Ｏ₅ 層が厚くなり過ぎるために
湿度検出感度が得られない。

【００４６】以上述べたところから、亜リン酸トリエチ
ル溶液濃度が0.05％乃至１０％の範囲において、良好な
湿度検出感度及びガス選択性が得られた。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ラミック絶縁基板上に少なくとも一対の対向電極、ガス
吸着により電気抵抗が変化する金属酸化物、そして吸湿
性の酸化物を順次に形成して構成したので、抵抗が低
く、且つ２００℃以上の高温で動作させた場合において
も、良好な湿度検出感度、ガス選択性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１乃至請求項５に係る発明の湿度センサ
の断面図である。

【図２】湿度センサの湿度を測定するための測定回路を
示す図である。

【図３】ＭgＯ成膜電力対湿度検出感度特性を示す図で
ある。

【図４】ＭgＯ成膜電力対湿度センサ抵抗値特性を示す
図である。

【図５】湿度センサ動作温度対湿度検出感度特性を示す
図である。

【図６】湿度センサ動作温度対応答時間特性を示す図で
ある。

【図７】亜リン酸トリエチル濃度対湿度検出感度特性を
示す図である。

【符号の説明】

１０ セラミック絶縁基板 １２ 櫛型対向電極 １４ 酸化物半導体層 １６ 感湿層 １８ 薄膜状ヒータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２００℃以上の高温状態で、連続的に又
   は間歇的に作動される湿度センサにおいて、 セラミック絶縁体と、 該セラミック絶縁体上に形成された少なくとも一対の対
   向電極と、 該少なくとも一対の対向電極間に形成され、ガス濃度に
   より電気伝導度が変化する金属酸化物と、 該金属酸化物上に形成された吸湿性の酸化物とを設けた
   ことを特徴とする湿度センサ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の湿度センサにおいて、 セラミック絶縁体は基板状に形成され、一対の対向電極
   と、金属酸化物と、吸湿性の酸化物とは薄膜で形成され
   たことを特徴とする湿度センサ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の湿度センサにおいて、 吸湿性の酸化物は、アルカリ土類金属酸化物、Ｐ
   ₂Ｏ₅ 、ＴｈＯ₂、Ｃr₂Ｏ₃、Ｖ₂Ｏ₅ のうちの少なくとも
   一種類以上で形成されたことを特徴とする湿度センサ。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の湿度センサにおいて、 該金属酸化物は、ＺnＯ、ＳnＯ₂、ＴiＯ₂、Ｉn₂Ｏ₃のう
   ちの少なくとも一種類以上で形成されたことを特徴とす
   る湿度センサ。
5. 【請求項５】 ２００℃以上の高温状態で作動される湿
   度センサの製造方法において、 セラミック絶縁体上に少なくとも一対の対向電極を形成
   し、 該少なくとも一対の対向電極間にガス濃度により電気伝
   導度が変化する金属酸化物を形成し、 該金属酸化物上に吸湿性の酸化物を形成することを特徴
   とする湿度センサの製造方法。