JPH075141A - ガス検出素子 - Google Patents
ガス検出素子Info
- Publication number
- JPH075141A JPH075141A JP17089993A JP17089993A JPH075141A JP H075141 A JPH075141 A JP H075141A JP 17089993 A JP17089993 A JP 17089993A JP 17089993 A JP17089993 A JP 17089993A JP H075141 A JPH075141 A JP H075141A
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- thin film
- gas
- tin oxide
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 絶縁性基板上に一組の電極および酸化錫半導
体薄膜を任意の順序で形成させたガス検出素子におい
て、ガス感応体としての酸化錫半導体薄膜と電極とのな
じみ性を改善し、検出素子の長期間の安定性を確保した
ものを提供する。 【構成】 SnO2を混合したIn2O3焼結タブレットを蒸発
材として、アルミナ基板上に、RFイオンプレーティング
法によりくし形パターンを成膜する。形成されたくし形
電極上に、スパッタリング法、プラズマCVD法、スピン
コート法などにより、SnO2半導体薄膜を形成、被覆し
て、ガス検出素子を作製する。
体薄膜を任意の順序で形成させたガス検出素子におい
て、ガス感応体としての酸化錫半導体薄膜と電極とのな
じみ性を改善し、検出素子の長期間の安定性を確保した
ものを提供する。 【構成】 SnO2を混合したIn2O3焼結タブレットを蒸発
材として、アルミナ基板上に、RFイオンプレーティング
法によりくし形パターンを成膜する。形成されたくし形
電極上に、スパッタリング法、プラズマCVD法、スピン
コート法などにより、SnO2半導体薄膜を形成、被覆し
て、ガス検出素子を作製する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス検出素子に関す
る。更に詳しくは、酸化錫半導体薄膜をガス感応体とす
るガス検出素子に関する。
る。更に詳しくは、酸化錫半導体薄膜をガス感応体とす
るガス検出素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】エチレン、メタン、プロパンなどの還元
性ガスの検知材料としては、ｎ型の金属酸化物半導体で
ある酸化錫、酸化亜鉛、酸化鉄(II)、酸化チタン等の焼
結体が知られている。一方、これら焼結体型のものに代
わり、薄膜型のガス検出素子が実用化されつつある。
性ガスの検知材料としては、ｎ型の金属酸化物半導体で
ある酸化錫、酸化亜鉛、酸化鉄(II)、酸化チタン等の焼
結体が知られている。一方、これら焼結体型のものに代
わり、薄膜型のガス検出素子が実用化されつつある。
【０００３】薄膜状のガス検出素子は、裏面または内部
にヒータを有する絶縁性基板上に、種々の方法によって
ｎ型金属酸化物半導体を製膜して、ガス感応体としたも
のである。このガス感応体に還元性のガスが接触する
と、ガス感応体の電気抵抗が減少して、還元性ガスを検
出することができるのであり、抵抗値変化を読みとるた
めには、当然電極が必要となる。
にヒータを有する絶縁性基板上に、種々の方法によって
ｎ型金属酸化物半導体を製膜して、ガス感応体としたも
のである。このガス感応体に還元性のガスが接触する
と、ガス感応体の電気抵抗が減少して、還元性ガスを検
出することができるのであり、抵抗値変化を読みとるた
めには、当然電極が必要となる。
【０００４】従来から、この種の電極には、高温安定性
にすぐれかつオーミック接触のとれる白金、金などの貴
金属材料が使用されている。しかしながら、これらの貴
金属材料と金属酸化物半導体とはなじみ性(濡れ性)が悪
く、検出素子の動作温度が約300〜500℃と高温であるこ
とと相まって、長期間の安定性を確保するという点から
は信頼性が低いという問題がみられた。
にすぐれかつオーミック接触のとれる白金、金などの貴
金属材料が使用されている。しかしながら、これらの貴
金属材料と金属酸化物半導体とはなじみ性(濡れ性)が悪
く、検出素子の動作温度が約300〜500℃と高温であるこ
とと相まって、長期間の安定性を確保するという点から
は信頼性が低いという問題がみられた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、絶縁
性基板上に一組の電極および酸化錫半導体薄膜を任意の
順序で形成させたガス検出素子において、ガス感応体と
しての酸化錫半導体薄膜と電極とのなじみ性を改善し、
検出素子の長期間の安定性を確保したものを提供するこ
とにある。
性基板上に一組の電極および酸化錫半導体薄膜を任意の
順序で形成させたガス検出素子において、ガス感応体と
しての酸化錫半導体薄膜と電極とのなじみ性を改善し、
検出素子の長期間の安定性を確保したものを提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
上記ガス検出素子において、電極を酸化錫含有酸化イン
ジウムにより形成せしめることによって達成される。
上記ガス検出素子において、電極を酸化錫含有酸化イン
ジウムにより形成せしめることによって達成される。
【０００７】電極の形成は、酸化インジウムIn2O3中に
約3〜20重量%、好ましくは約5〜15重量%の酸化錫SnO2ま
たは錫を混合させた焼結タブレットを蒸発材に用い、必
要なマスキングを施したアルミナ、窒化アルミニウムな
どの絶縁性基板上にRFイオンプレーティングを行い、く
し形パターンなどを成膜させることにより行われる。こ
のときの成膜条件は、基板温度が約200〜400℃、酸素ガ
ス流量が約20〜100SCCM、成膜圧力が約1×10-4〜1×10
-3Torr、RF電力が約100〜300Wである。
約3〜20重量%、好ましくは約5〜15重量%の酸化錫SnO2ま
たは錫を混合させた焼結タブレットを蒸発材に用い、必
要なマスキングを施したアルミナ、窒化アルミニウムな
どの絶縁性基板上にRFイオンプレーティングを行い、く
し形パターンなどを成膜させることにより行われる。こ
のときの成膜条件は、基板温度が約200〜400℃、酸素ガ
ス流量が約20〜100SCCM、成膜圧力が約1×10-4〜1×10
-3Torr、RF電力が約100〜300Wである。
【０００８】形成された一組の電極パターン上には、酸
化錫半導体薄膜が約150〜500nmの膜厚で被覆される。酸
化錫半導体薄膜の形成は、真空蒸着法、スパッタリング
法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、スピン
コート法などにより酸化錫薄膜などを直接形成させる方
法、金属錫薄膜などを形成させた後、熱処理して酸化す
る方法あるいは錫を含む有機金属モノマーをプラズマ重
合させてプラズマ重合膜を形成させ、これを熱処理する
方法(特開昭63-261,148号公報)などによって行われる。
また、このような方法によって絶縁性基板上に半導体薄
膜を形成させることもできる。
化錫半導体薄膜が約150〜500nmの膜厚で被覆される。酸
化錫半導体薄膜の形成は、真空蒸着法、スパッタリング
法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、スピン
コート法などにより酸化錫薄膜などを直接形成させる方
法、金属錫薄膜などを形成させた後、熱処理して酸化す
る方法あるいは錫を含む有機金属モノマーをプラズマ重
合させてプラズマ重合膜を形成させ、これを熱処理する
方法(特開昭63-261,148号公報)などによって行われる。
また、このような方法によって絶縁性基板上に半導体薄
膜を形成させることもできる。
【０００９】
【発明の効果】酸化錫半導体薄膜をガス感応体とするガ
ス検出素子において、電極を少量の酸化錫を含有する酸
化インジウムで形成させることにより、電極材料と酸化
錫半導体薄膜とのなじみ性が改善され、検出素子の動作
温度である約300〜500℃においても、オーミック接触状
態が保持され、長期間にわたる安定性が確保される。
ス検出素子において、電極を少量の酸化錫を含有する酸
化インジウムで形成させることにより、電極材料と酸化
錫半導体薄膜とのなじみ性が改善され、検出素子の動作
温度である約300〜500℃においても、オーミック接触状
態が保持され、長期間にわたる安定性が確保される。
【００１０】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【００１１】実施例 In2O3中に5重量%のSnO2を混合した焼結タブレットを蒸
発材として、必要なマスキングを施したアルミナ基板上
に、RFイオンプレーティング法によりくし形パターンを
成膜し、電極(膜厚300nm)とした。このときの成膜条件
は、基板温度が300℃、O2ガス流量60 SCCM、成膜圧力2
×10-4Torr、RF電力200Wである。
発材として、必要なマスキングを施したアルミナ基板上
に、RFイオンプレーティング法によりくし形パターンを
成膜し、電極(膜厚300nm)とした。このときの成膜条件
は、基板温度が300℃、O2ガス流量60 SCCM、成膜圧力2
×10-4Torr、RF電力200Wである。
【００１２】このようにして形成されたくし形電極上
に、スパッタリング法、プラズマCVD法またはスピンコ
ート法により、SnO2半導体薄膜をそれぞれ同じ膜厚150n
mで形成、被覆させ、３種類のガス検出素子を作製し
た。比較のために、くし形電極をPt(膜厚300nm)で形成
させたガス検出素子も作製した。
に、スパッタリング法、プラズマCVD法またはスピンコ
ート法により、SnO2半導体薄膜をそれぞれ同じ膜厚150n
mで形成、被覆させ、３種類のガス検出素子を作製し
た。比較のために、くし形電極をPt(膜厚300nm)で形成
させたガス検出素子も作製した。
【００１３】これらのガス検出素子について、成膜直後
および500℃、100時間熱処理後のＩ-Ｖ特性を測定する
と、図１および図２に示すような結果が得られた。○
は、くし形電極をSnO2含有In2O3で形成させた場合であ
り、●は、くし形電極をPtで形成させた場合である。な
お、SnO2含有In2O3電極の場合、３種類の酸化錫半導体
薄膜の間に差はみられなかった。
および500℃、100時間熱処理後のＩ-Ｖ特性を測定する
と、図１および図２に示すような結果が得られた。○
は、くし形電極をSnO2含有In2O3で形成させた場合であ
り、●は、くし形電極をPtで形成させた場合である。な
お、SnO2含有In2O3電極の場合、３種類の酸化錫半導体
薄膜の間に差はみられなかった。
【００１４】この結果から、Pt電極のものでは、熱処理
後においては明らかにオーミック接触ではなくなるのに
対し、本発明に係る電極のものについては、熱処理後に
おいてもオーミック接触のままであることが分かる。つ
まり、本発明の電極は安定であることが分かる。なお、
測定ガスに対する感応特性は、従来のものと同等であっ
た。
後においては明らかにオーミック接触ではなくなるのに
対し、本発明に係る電極のものについては、熱処理後に
おいてもオーミック接触のままであることが分かる。つ
まり、本発明の電極は安定であることが分かる。なお、
測定ガスに対する感応特性は、従来のものと同等であっ
た。
【図１】本発明ならびに従来のガス検出素子の成膜直後
のＩ-Ｖ特性を示すグラフである。
のＩ-Ｖ特性を示すグラフである。
【図２】本発明ならびに従来のガス検出素子の熱処理後
のＩ-Ｖ特性を示すグラフである。
のＩ-Ｖ特性を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 絶縁性基板上に一組の電極および酸化錫
半導体薄膜を任意の順序で形成させたガス検出素子にお
いて、電極を酸化錫含有酸化インジウムにより形成せし
めたことを特徴とするガス検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17089993A JPH075141A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | ガス検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17089993A JPH075141A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | ガス検出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075141A true JPH075141A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15913395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17089993A Pending JPH075141A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | ガス検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075141A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108774760A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-09 | 大连民族大学 | 丙酮气敏材料-半导体氧化物的制备、改性方法及其应用 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP17089993A patent/JPH075141A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108774760A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-09 | 大连民族大学 | 丙酮气敏材料-半导体氧化物的制备、改性方法及其应用 |
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