JPH09166567A - 半導体式ガスセンサ及びその製造方法 - Google Patents
半導体式ガスセンサ及びその製造方法Info
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- JPH09166567A JPH09166567A JP32929195A JP32929195A JPH09166567A JP H09166567 A JPH09166567 A JP H09166567A JP 32929195 A JP32929195 A JP 32929195A JP 32929195 A JP32929195 A JP 32929195A JP H09166567 A JPH09166567 A JP H09166567A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｓｉ等の被毒物質、Ｈ2 Ｓ、ＳＯ2 等の被毒ガ
スに対する耐久性に優れた半導体式ガスセンサ及びその
製造方法を提供するにある。 【解決手段】感ガス体６の全体を覆うフィルタ層７は酸
化錫（ＳｎＯ2 ）と、アルミナゾルを基本的なフィルタ
材料として用い、被毒に対する耐久性を高め、また経時
安定性、初期安定化時間の短縮等に対して優れた特性を
示す。
スに対する耐久性に優れた半導体式ガスセンサ及びその
製造方法を提供するにある。 【解決手段】感ガス体６の全体を覆うフィルタ層７は酸
化錫（ＳｎＯ2 ）と、アルミナゾルを基本的なフィルタ
材料として用い、被毒に対する耐久性を高め、また経時
安定性、初期安定化時間の短縮等に対して優れた特性を
示す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体式の可燃性
ガスセンサや水蒸気センサ等のガスセンサに関するもの
である。
ガスセンサや水蒸気センサ等のガスセンサに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来のガスセンサは、ガスセンサを組み
込む機器に使用されているシリコンや周囲雰囲気のＨ2
Ｓ、ＳＯ2 等による被毒により、センサ特性が変化し、
実用上安定したガス検知を行うことができなくなるとい
う問題点があった。
込む機器に使用されているシリコンや周囲雰囲気のＨ2
Ｓ、ＳＯ2 等による被毒により、センサ特性が変化し、
実用上安定したガス検知を行うことができなくなるとい
う問題点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような問題点につ
いて鑑み、実使用時のセンサ特性の変化を抑えるため、
予想される被毒物質を用いて予め特性をある程度変化さ
せておく手法が用いられることがあるが、多様な状況が
存在するため、予め被毒の程度に合わせて処理をコント
ロールすることは困難であり、その上効果としても被毒
初期の大きな変化を抑えるだけに過ぎなかった。
いて鑑み、実使用時のセンサ特性の変化を抑えるため、
予想される被毒物質を用いて予め特性をある程度変化さ
せておく手法が用いられることがあるが、多様な状況が
存在するため、予め被毒の程度に合わせて処理をコント
ロールすることは困難であり、その上効果としても被毒
初期の大きな変化を抑えるだけに過ぎなかった。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
で、その目的とするところはＳｉ等の被毒物質、Ｈ
2 Ｓ、ＳＯ2 等の被毒ガスに対する耐久性に優れた半導
体式ガスセンサ及びその半導体式ガスセンサを得る製造
方法を提供するにある。
で、その目的とするところはＳｉ等の被毒物質、Ｈ
2 Ｓ、ＳＯ2 等の被毒ガスに対する耐久性に優れた半導
体式ガスセンサ及びその半導体式ガスセンサを得る製造
方法を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、酸化錫半導体からなる感ガス体
を覆うように酸化錫と、無定型アルミナ或いはベーマー
ト或いはγ−アルミナ、又は無定型アルミナ、ベーマイ
ト、γ−アルミナの内の少なくとも二つの混合物とから
なるフィルタ層を形成したことを特徴とする。
に請求項１の発明では、酸化錫半導体からなる感ガス体
を覆うように酸化錫と、無定型アルミナ或いはベーマー
ト或いはγ−アルミナ、又は無定型アルミナ、ベーマイ
ト、γ−アルミナの内の少なくとも二つの混合物とから
なるフィルタ層を形成したことを特徴とする。
【０００６】請求項２の発明では、酸化錫半導体からな
る感ガス体を覆うように、酸化錫とα−アルミナとに、
無定型アルミナ或いはベーマート或いはγ−アルミナ、
又は無定型アルミナ、ベーマイト、γ−アルミナの内の
少なくとも二つの混合物を加えてなるフィルタ層を形成
したことを特徴とする半導体式ガスセンサ。請求項３の
発明では、請求項１又は２の発明において、上記フィル
タ層を形成する酸化錫は貴金属触媒を含有することを特
徴とする。
る感ガス体を覆うように、酸化錫とα−アルミナとに、
無定型アルミナ或いはベーマート或いはγ−アルミナ、
又は無定型アルミナ、ベーマイト、γ−アルミナの内の
少なくとも二つの混合物を加えてなるフィルタ層を形成
したことを特徴とする半導体式ガスセンサ。請求項３の
発明では、請求項１又は２の発明において、上記フィル
タ層を形成する酸化錫は貴金属触媒を含有することを特
徴とする。
【０００７】請求項４の発明では、請求項３の発明にお
いて、フィルタ層の貴金属触媒濃度を感ガス体中の金属
触媒濃度以上としたことを特徴とする。請求項５の発明
では、請求項３の発明において、フィルタ層の貴金属触
媒濃度を感ガス体中の金属触媒濃度未満としたことを特
徴とする。請求項６の発明では、酸化錫半導体からなる
感ガス体を覆うようにアルミナゾルと酸化錫からなる層
を形成した後、約４００℃乃至９００℃で焼成すること
を特徴とする。
いて、フィルタ層の貴金属触媒濃度を感ガス体中の金属
触媒濃度以上としたことを特徴とする。請求項５の発明
では、請求項３の発明において、フィルタ層の貴金属触
媒濃度を感ガス体中の金属触媒濃度未満としたことを特
徴とする。請求項６の発明では、酸化錫半導体からなる
感ガス体を覆うようにアルミナゾルと酸化錫からなる層
を形成した後、約４００℃乃至９００℃で焼成すること
を特徴とする。
【０００８】請求項７の発明では、酸化錫半導体からな
る感ガス体を覆うようにアルミナゾルと酸化錫とα−ア
ルミナからなる層を形成した後、約４００℃乃至９００
℃で焼成することを特徴とする。請求項８の発明では、
請求項６又は７の発明において、フィルタ層を形成する
酸化錫には貴金属触媒を含有することを特徴とする。
る感ガス体を覆うようにアルミナゾルと酸化錫とα−ア
ルミナからなる層を形成した後、約４００℃乃至９００
℃で焼成することを特徴とする。請求項８の発明では、
請求項６又は７の発明において、フィルタ層を形成する
酸化錫には貴金属触媒を含有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。図１は平板−厚膜型センサを構成する
本発明の一実施形態の構成を示しており、本実施形態
は、厚さ０．３ｍｍで一辺の長さが２ｍｍの正方形のア
ルミナ基板１の裏面に図１（ｂ）に示すようにヒータ用
の金電極２Ａ、２Ｂを形成してこれらの金電極２Ａ、２
Ｂ間に図１（ｂ）に示すように酸化ルテニュームからな
るヒータ３を形成し、表面にはスルホールにより裏面の
金電極４Ａ’４Ｂ’に電気的に接続される金電極４Ａ，
４Ｂを図１（ａ）に示すように形成している。そして各
金電極４Ａ，４Ｂの間に亘るようにＳｎＯ2 又はＳｎＯ
2 とアルミナからなる感ガス材料を塗布焼成する。
照して説明する。図１は平板−厚膜型センサを構成する
本発明の一実施形態の構成を示しており、本実施形態
は、厚さ０．３ｍｍで一辺の長さが２ｍｍの正方形のア
ルミナ基板１の裏面に図１（ｂ）に示すようにヒータ用
の金電極２Ａ、２Ｂを形成してこれらの金電極２Ａ、２
Ｂ間に図１（ｂ）に示すように酸化ルテニュームからな
るヒータ３を形成し、表面にはスルホールにより裏面の
金電極４Ａ’４Ｂ’に電気的に接続される金電極４Ａ，
４Ｂを図１（ａ）に示すように形成している。そして各
金電極４Ａ，４Ｂの間に亘るようにＳｎＯ2 又はＳｎＯ
2 とアルミナからなる感ガス材料を塗布焼成する。
【００１０】ここでＳｎＯ2 の調整について説明する
と、まずＳｎＣｌ4 の水溶液をＮＨ3で加水分解してス
ズ酸ゾルを得、この得たスズ酸ゾルを風乾燥後に空気中
において例えば５００℃乃至８５０℃で１時間焼成し、
ＳｎＯ2 を得る。このＳｎＯ2に対して塩化パラジウム
の塩酸溶液を含浸させ、例えば５００℃で空気中におい
て１時間熱分解してＰｄを担持させる。ここでのＰｄの
役割は感知対象ガスに対する素子の応答速度を改善する
ためのものであって、加えなくても良い。
と、まずＳｎＣｌ4 の水溶液をＮＨ3で加水分解してス
ズ酸ゾルを得、この得たスズ酸ゾルを風乾燥後に空気中
において例えば５００℃乃至８５０℃で１時間焼成し、
ＳｎＯ2 を得る。このＳｎＯ2に対して塩化パラジウム
の塩酸溶液を含浸させ、例えば５００℃で空気中におい
て１時間熱分解してＰｄを担持させる。ここでのＰｄの
役割は感知対象ガスに対する素子の応答速度を改善する
ためのものであって、加えなくても良い。
【００１１】またＰｄの代わりにＰｔ、Ｒｈ、Ａｕ等の
貴金属やＷ，Ｍｏ等の遷移金属を用いることもできる。
而して上述のようにＰｄ或いはそれに代わる金属を担持
させたＳｎＯ2 若しくはこれら金属を担持させないＳｎ
Ｏ2 に骨材として例えば１０００メッシュのアルミナを
等量混合し、更に溶剤を加えてペースト状にした後、ア
ルミナ基板１の金電極４Ａ．４Ｂの間に亘るように略同
形状に塗布し、例えば約７００℃で２時間焼成するので
ある。この後有機シリカ化合物塗布をまず感ガス体６の
表面に塗布した後空気中で例えば８００℃で１時間焼成
する。
貴金属やＷ，Ｍｏ等の遷移金属を用いることもできる。
而して上述のようにＰｄ或いはそれに代わる金属を担持
させたＳｎＯ2 若しくはこれら金属を担持させないＳｎ
Ｏ2 に骨材として例えば１０００メッシュのアルミナを
等量混合し、更に溶剤を加えてペースト状にした後、ア
ルミナ基板１の金電極４Ａ．４Ｂの間に亘るように略同
形状に塗布し、例えば約７００℃で２時間焼成するので
ある。この後有機シリカ化合物塗布をまず感ガス体６の
表面に塗布した後空気中で例えば８００℃で１時間焼成
する。
【００１２】この焼成により金電極４Ａ，４Ｂの間に亘
るように金属酸化物半導体たるＳｎＯ2 による感ガス体
６が同一基板１上に形成されることになる。またこの形
成後アルミナ基板１の裏面側の各電極２Ａ，２Ｂ及び４
Ａ’，４Ｂ’にはリードワイヤー５を夫々接続して、こ
れらリードワイヤー５により電線接続用端子及び出力用
端子を構成する。
るように金属酸化物半導体たるＳｎＯ2 による感ガス体
６が同一基板１上に形成されることになる。またこの形
成後アルミナ基板１の裏面側の各電極２Ａ，２Ｂ及び４
Ａ’，４Ｂ’にはリードワイヤー５を夫々接続して、こ
れらリードワイヤー５により電線接続用端子及び出力用
端子を構成する。
【００１３】次いで、感ガス体６の表面を覆うようにフ
ィルタ層７を形成する。フィルタ層７の形成方法はフィ
ルタ層７の材料と、アルミナゾルとを混合したものを感
ガス体６を覆うように塗布し、空気中で約４００℃乃至
約９００℃で１時間焼成する。この焼成により図１
（ｃ）に示すようにフィルタ層７で感ガス体６を覆った
半導体式ガスセンサが完成することになる。
ィルタ層７を形成する。フィルタ層７の形成方法はフィ
ルタ層７の材料と、アルミナゾルとを混合したものを感
ガス体６を覆うように塗布し、空気中で約４００℃乃至
約９００℃で１時間焼成する。この焼成により図１
（ｃ）に示すようにフィルタ層７で感ガス体６を覆った
半導体式ガスセンサが完成することになる。
【００１４】本発明に用いるフィルタ層７は酸化錫（Ｓ
ｎＯ2 ）と、アルミナゾルを基本的なフィルタ材料とし
て用い、上記焼成によりアルミナゾルは無定型アルミナ
或いはベーマート或いはγ−アルミナ、又は無定型アル
ミナ、ベーマイト、γ−アルミナの内の少なくとも二つ
の混合物となる。従って完成したフィルタ層７の組成は
酸化錫と、無定型アルミナ或いはベーマート或いはγ−
アルミナ、又は無定型アルミナ、ベーマイト、γ−アル
ミナの内の少なくとも二つの混合物と成り、これらアル
ミナが存在することにより、被毒に対する耐久性を高
め、且つ経時安定性、初期安定化時間の短縮等に対して
優れた効果が得られることになる。
ｎＯ2 ）と、アルミナゾルを基本的なフィルタ材料とし
て用い、上記焼成によりアルミナゾルは無定型アルミナ
或いはベーマート或いはγ−アルミナ、又は無定型アル
ミナ、ベーマイト、γ−アルミナの内の少なくとも二つ
の混合物となる。従って完成したフィルタ層７の組成は
酸化錫と、無定型アルミナ或いはベーマート或いはγ−
アルミナ、又は無定型アルミナ、ベーマイト、γ−アル
ミナの内の少なくとも二つの混合物と成り、これらアル
ミナが存在することにより、被毒に対する耐久性を高
め、且つ経時安定性、初期安定化時間の短縮等に対して
優れた効果が得られることになる。
【００１５】尚酸化錫に貴金属触媒を含有させ、その含
有濃度と、感ガス体６の貴金属触媒或いは遷移金属触媒
の濃度との間の関係を調整することにより、検知対象と
なるガスを選択することができる。フィルタ層７の機械
的に強度を高めるためにフィルタ材料にαーアルミナを
骨材として加えても良い。
有濃度と、感ガス体６の貴金属触媒或いは遷移金属触媒
の濃度との間の関係を調整することにより、検知対象と
なるガスを選択することができる。フィルタ層７の機械
的に強度を高めるためにフィルタ材料にαーアルミナを
骨材として加えても良い。
【００１６】（実施例１）本実施例のガスセンサはＰｄ
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は酸化錫（ＳｎＯ2 ）をアルミ
ナゾルに対して混合した混合物からなり、このフィルタ
材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中で７００
℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を形成して
いる。
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は酸化錫（ＳｎＯ2 ）をアルミ
ナゾルに対して混合した混合物からなり、このフィルタ
材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中で７００
℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を形成して
いる。
【００１７】（実施例２）本実施例のガスセンサはＰｄ
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たものっで、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓ
ｎＯ2 に対して０．１重量％）を担持した酸化錫（Ｓｎ
Ｏ2 ）とアルミナゾルに混合した混合物からなり、この
フィルタ材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中
で７００℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を
形成している。
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たものっで、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓ
ｎＯ2 に対して０．１重量％）を担持した酸化錫（Ｓｎ
Ｏ2 ）とアルミナゾルに混合した混合物からなり、この
フィルタ材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中
で７００℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を
形成している。
【００１８】（実施例３）本実施例のガスセンサはＰｄ
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓｎ
Ｏ2 に対して０．２重量％）を担持した酸化錫（ＳｎＯ
2 ）をアルミナゾルに混合したものを用い、このフィル
タ材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中で７０
０℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を形成し
ている。
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓｎ
Ｏ2 に対して０．２重量％）を担持した酸化錫（ＳｎＯ
2 ）をアルミナゾルに混合したものを用い、このフィル
タ材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中で７０
０℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を形成し
ている。
【００１９】（実施例４）本実施例のガスセンサはＰｄ
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓｎ
Ｏ2 に対して０．５重量％）を担持した酸化錫（ＳｎＯ
2 ）をアルミナゾルに混合したものを用い、このフィル
タ材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中で７０
０℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を形成し
ている。
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓｎ
Ｏ2 に対して０．５重量％）を担持した酸化錫（ＳｎＯ
2 ）をアルミナゾルに混合したものを用い、このフィル
タ材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中で７０
０℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を形成し
ている。
【００２０】（実施例５）本実施例のガスセンサはＰｄ
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓｎ
Ｏ2 に対して１．５重量％）を担持した酸化錫（ＳｎＯ
2 ）をアルミナゾルに混合したものを用い、このフィル
タ材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中で７０
０℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を形成し
ている。
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓｎ
Ｏ2 に対して１．５重量％）を担持した酸化錫（ＳｎＯ
2 ）をアルミナゾルに混合したものを用い、このフィル
タ材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中で７０
０℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を形成し
ている。
【００２１】（実施例６）本実施例のガスセンサはＰｄ
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓｎ
Ｏ2 に対して３．０重量％）を担持した酸化錫（ＳｎＯ
2 ）をアルミナゾルに混合したものを用い、このフィル
タ材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中で７０
０℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を形成し
ている。
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓｎ
Ｏ2 に対して３．０重量％）を担持した酸化錫（ＳｎＯ
2 ）をアルミナゾルに混合したものを用い、このフィル
タ材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中で７０
０℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を形成し
ている。
【００２２】（実施例７）本実施例のガスセンサはＰｄ
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓｎ
Ｏ2 に対して５．０重量％）を担持した酸化錫（ＳｎＯ
2 ）をアルミナゾルに対して混合したものを用い、この
フィルタ材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中
で７００℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を
形成している。
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓｎ
Ｏ2 に対して５．０重量％）を担持した酸化錫（ＳｎＯ
2 ）をアルミナゾルに対して混合したものを用い、この
フィルタ材料を感ガス体６を覆うように塗布して空気中
で７００℃で１時間焼成することによりフィルタ層７を
形成している。
【００２３】（実施例８）本実施例のガスセンサはＰｄ
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓｎ
Ｏ2 に対して３．０重量％）を担持した酸化錫（ＳｎＯ
2 ）と骨材としてのα−アルミナ〔（α−Ａｌ2 Ｏ3 ）
でＳｎＯ2 に対して５０重量％）〕とをアルミナゾルに
混合したものを用い、このフィルタ材料を感ガス体６を
覆うように塗布して空気中で７００℃で１時間焼成する
ことによりフィルタ層７を形成している。
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓｎ
Ｏ2 に対して３．０重量％）を担持した酸化錫（ＳｎＯ
2 ）と骨材としてのα−アルミナ〔（α−Ａｌ2 Ｏ3 ）
でＳｎＯ2 に対して５０重量％）〕とをアルミナゾルに
混合したものを用い、このフィルタ材料を感ガス体６を
覆うように塗布して空気中で７００℃で１時間焼成する
ことによりフィルタ層７を形成している。
【００２４】（実施例９）本実施例のガスセンサはＰｄ
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は酸化錫（ＳｎＯ2 ）と骨材と
してのα−アルミナ〔（α−Ａｌ2 Ｏ3 ）でＳｎＯ2 に
対して５０重量％）〕とをアルミナゾルに混合したもの
を用い、このフィルタ材料を感ガス体６を覆うように塗
布して空気中で７００℃で１時間焼成することによりフ
ィルタ層７を形成している。
が１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆っ
たもので、フィルタ材料は酸化錫（ＳｎＯ2 ）と骨材と
してのα−アルミナ〔（α−Ａｌ2 Ｏ3 ）でＳｎＯ2 に
対して５０重量％）〕とをアルミナゾルに混合したもの
を用い、このフィルタ材料を感ガス体６を覆うように塗
布して空気中で７００℃で１時間焼成することによりフ
ィルタ層７を形成している。
【００２５】（実施例１０）本実施例のガスセンサはＰ
ｄが１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆
ったもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓ
ｎＯ2 に対して０．２重量％）を担持した酸化錫（Ｓｎ
Ｏ2 ）と骨材としてのα−アルミナ〔（α−Ａｌ
2 Ｏ3 ）でＳｎＯ2 に対して５０重量％）〕とをアルミ
ナゾルに混合したものを用い、このフィルタ材料を感ガ
ス体６を覆うように塗布して空気中で７００℃で１時間
焼成することによりフィルタ層７を形成している。
ｄが１．５重量％入った感ガス体６をフィルタ層７で覆
ったもので、フィルタ材料は貴金属触媒であるＰｄ（Ｓ
ｎＯ2 に対して０．２重量％）を担持した酸化錫（Ｓｎ
Ｏ2 ）と骨材としてのα−アルミナ〔（α−Ａｌ
2 Ｏ3 ）でＳｎＯ2 に対して５０重量％）〕とをアルミ
ナゾルに混合したものを用い、このフィルタ材料を感ガ
ス体６を覆うように塗布して空気中で７００℃で１時間
焼成することによりフィルタ層７を形成している。
【００２６】ここで上記各実施例１〜７とフィルタ無し
のガスセンサの空気中の感ガス体６の両端抵抗Ｒ（ａｉ
ｒ）に対する各ガス中（１０００ｐｐｍ）の両端抵抗Ｒ
（ｇａｓ１０００ｐｐｍ）の割合で示される感度を測定
したところ図２及び表１に示すような結果が得られた。
のガスセンサの空気中の感ガス体６の両端抵抗Ｒ（ａｉ
ｒ）に対する各ガス中（１０００ｐｐｍ）の両端抵抗Ｒ
（ｇａｓ１０００ｐｐｍ）の割合で示される感度を測定
したところ図２及び表１に示すような結果が得られた。
【００２７】
【表１】
【００２８】この測定結果からフィルタ層無しの場合水
素、イソブタン、メタン等の感度が近似するとともにエ
タノール、水蒸気の感度が近似しており、水蒸気センサ
としては雑ガスの感度が高く、またメタンセンサとして
は水素と近似しており、誤動作し易いことが分かる。こ
れに対して実施例１ではエタノールの感度が水蒸気の感
度よりもかなり低下しているため水蒸気センサとして用
いることが可能となることが分かる。
素、イソブタン、メタン等の感度が近似するとともにエ
タノール、水蒸気の感度が近似しており、水蒸気センサ
としては雑ガスの感度が高く、またメタンセンサとして
は水素と近似しており、誤動作し易いことが分かる。こ
れに対して実施例１ではエタノールの感度が水蒸気の感
度よりもかなり低下しているため水蒸気センサとして用
いることが可能となることが分かる。
【００２９】また実施例２乃至実施例７のようにＰｄの
量が増えるほど水素の感度及びエタノールの感度が低下
していることが分かる。特に実施例５乃至実施例７の場
合にはイソブタンの感度が低下するものの、水蒸気の感
度に対してエタノールの感度が著しく低くなっているた
め水蒸気センサとして適していることが分かる。そして
Ｐｄの重量％が感ガス体６のＰｄの重量％未満（実施例
２乃至４）になると、イソブタンやメタンの感度は水
素、エタノール、水蒸気の各感度に対して対して十分に
高くなり、メタンガスやイソブタンを検知対象とした可
燃性ガスセンサに適していることが分かる。
量が増えるほど水素の感度及びエタノールの感度が低下
していることが分かる。特に実施例５乃至実施例７の場
合にはイソブタンの感度が低下するものの、水蒸気の感
度に対してエタノールの感度が著しく低くなっているた
め水蒸気センサとして適していることが分かる。そして
Ｐｄの重量％が感ガス体６のＰｄの重量％未満（実施例
２乃至４）になると、イソブタンやメタンの感度は水
素、エタノール、水蒸気の各感度に対して対して十分に
高くなり、メタンガスやイソブタンを検知対象とした可
燃性ガスセンサに適していることが分かる。
【００３０】フィルタ層無しの基本例と、フィルタ層７
を設けるものの３％のＰｄを担持したα−アルミナをシ
リカゾルに混合して焼結形成した比較例１と、フイルタ
層を３．０重量％のＰｄを担持したＳｎＯ3 をシリカゾ
ルに混合して焼結形成した比較例２と、フイルタ層を
３．０重量％のＰｄを担持したＳｎＯ3 をα−アルミナ
に混合して焼結形成した比較例３と、上記実施例７と、
実施例８と、実施例１と、実施例９との水蒸気感度〔Ｒ
（４０℃，湿度９０％）／Ｒ（２０℃、湿度６５
％）〕、エタノール感度〔Ｒ（ＥｔＯＨ ３００ｐｐｍ
／Ｒ（ａｉｒ）〕を夫々測定してみたところ表２及び図
３に示すような結果が得られた。
を設けるものの３％のＰｄを担持したα−アルミナをシ
リカゾルに混合して焼結形成した比較例１と、フイルタ
層を３．０重量％のＰｄを担持したＳｎＯ3 をシリカゾ
ルに混合して焼結形成した比較例２と、フイルタ層を
３．０重量％のＰｄを担持したＳｎＯ3 をα−アルミナ
に混合して焼結形成した比較例３と、上記実施例７と、
実施例８と、実施例１と、実施例９との水蒸気感度〔Ｒ
（４０℃，湿度９０％）／Ｒ（２０℃、湿度６５
％）〕、エタノール感度〔Ｒ（ＥｔＯＨ ３００ｐｐｍ
／Ｒ（ａｉｒ）〕を夫々測定してみたところ表２及び図
３に示すような結果が得られた。
【００３１】尚図３中Ａは基本例、Ｂは比較例１、Ｃは
比較例２、Ｄは比較例３、Ｅは実施例７、Ｆは実施例
８、Ｇは実施例１、Ｈは実施例９を夫々示す。
比較例２、Ｄは比較例３、Ｅは実施例７、Ｆは実施例
８、Ｇは実施例１、Ｈは実施例９を夫々示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】この結果から比較例１、比較例２はフィル
タ層７を設けることによりエタノールの感度を低くする
ことができるものの水蒸気感度も低くなっている。一方
実施例７，８及び比較例３は共に水蒸気感度を高く保ち
且つエタノールの感度を低くすることができ、これら三
例が水蒸気センサとして適していることが分かる。
タ層７を設けることによりエタノールの感度を低くする
ことができるものの水蒸気感度も低くなっている。一方
実施例７，８及び比較例３は共に水蒸気感度を高く保ち
且つエタノールの感度を低くすることができ、これら三
例が水蒸気センサとして適していることが分かる。
【００３４】一方水蒸気センサとしての応答性（感ガス
時の抵抗値Ｒと、非感知時の抵抗値Ｒ0 との比Ｒ／
Ｒ0 ）を測定してみたところ、基本例、実施例７、比較
例２は夫々図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようにな
った。この結果シリカゾルを材料に用いたフィルタ層７
を形成した比較例２（図４（ｃ））は、基本例（図４
（ａ））に比べて落ちているが、実施例７（図４（ｂ）
は基本例に比べて応答性の低下は殆どない。尚図４中破
線、実線は夫々非感知ガス時の抵抗値Ｒ0 が異なるセン
サ例を示す。
時の抵抗値Ｒと、非感知時の抵抗値Ｒ0 との比Ｒ／
Ｒ0 ）を測定してみたところ、基本例、実施例７、比較
例２は夫々図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようにな
った。この結果シリカゾルを材料に用いたフィルタ層７
を形成した比較例２（図４（ｃ））は、基本例（図４
（ａ））に比べて落ちているが、実施例７（図４（ｂ）
は基本例に比べて応答性の低下は殆どない。尚図４中破
線、実線は夫々非感知ガス時の抵抗値Ｒ0 が異なるセン
サ例を示す。
【００３５】従って実施例７では十分な応答性が確保さ
れていることが分かる。尚実施例８について図示してい
ないが実施例７と同様な結果が得られた。更に夫々の例
のセンサを１か月放置した後に使用状態としその時の感
ガス体６の抵抗値が安定値の９０％に達するまでに要す
る時間を測定してみたところ、基本例では４．８分、比
較例１では１．９分、比較例２では、１．７分、比較例
３では０．３分、実施例７では０．３分、実施例８では
０．３分、実施例１では０．６分、実施例９では０．５
分の結果が得られ、この結果から比較例３、実施例７、
８、１、９が初期安定化に優れていることが分かる。
れていることが分かる。尚実施例８について図示してい
ないが実施例７と同様な結果が得られた。更に夫々の例
のセンサを１か月放置した後に使用状態としその時の感
ガス体６の抵抗値が安定値の９０％に達するまでに要す
る時間を測定してみたところ、基本例では４．８分、比
較例１では１．９分、比較例２では、１．７分、比較例
３では０．３分、実施例７では０．３分、実施例８では
０．３分、実施例１では０．６分、実施例９では０．５
分の結果が得られ、この結果から比較例３、実施例７、
８、１、９が初期安定化に優れていることが分かる。
【００３６】次に本発明の技術課題である被毒試験（対
Ｓｉ）について、各例をヘキサメチルジシロキサン（Ｈ
ＭＤＳ）の５０ｐｐｍ中１時間放置して行ない、試験前
の感ガス体６の両端抵抗Ｒ（ａｉｒ）と、エタノールの
感度〔Ｒ（ＥｔＯＨ ３００ｐｐｍ）／Ｒ（ａｉｒ）〕
とを測定したところ、表３及び図５（ａ）（ｂ）に示す
結果が得られた。尚図５中Ａは基本例、Ｂは比較例１、
Ｃは比較例２、Ｄは比較例３、Ｅは実施例７、Ｆは実施
例８、Ｇは実施例１、Ｈは実施例９を夫々示す。また○
は試験前を、●は試験後を夫々示す。
Ｓｉ）について、各例をヘキサメチルジシロキサン（Ｈ
ＭＤＳ）の５０ｐｐｍ中１時間放置して行ない、試験前
の感ガス体６の両端抵抗Ｒ（ａｉｒ）と、エタノールの
感度〔Ｒ（ＥｔＯＨ ３００ｐｐｍ）／Ｒ（ａｉｒ）〕
とを測定したところ、表３及び図５（ａ）（ｂ）に示す
結果が得られた。尚図５中Ａは基本例、Ｂは比較例１、
Ｃは比較例２、Ｄは比較例３、Ｅは実施例７、Ｆは実施
例８、Ｇは実施例１、Ｈは実施例９を夫々示す。また○
は試験前を、●は試験後を夫々示す。
【００３７】
【表３】
【００３８】この結果から各実施例とも試験前と、試験
後との感度の変化は殆どなく、被毒に対する耐久性に優
れていることが分かる。更に各例のエタノールの感度
〔Ｒ（ＥｔＯＨ ３００ｐｐｍ）／Ｒ（ａｉｒ）〕の経
時変化を測定してみたところ、図６のような結果が得ら
れた。尚図６中Ａは基本例、Ｂは比較例１、Ｃは比較例
２、Ｄは比較例３、Ｅは実施例７、Ｆは実施例８、Ｇは
実施例１、Ｈは実施例９を夫々示す。
後との感度の変化は殆どなく、被毒に対する耐久性に優
れていることが分かる。更に各例のエタノールの感度
〔Ｒ（ＥｔＯＨ ３００ｐｐｍ）／Ｒ（ａｉｒ）〕の経
時変化を測定してみたところ、図６のような結果が得ら
れた。尚図６中Ａは基本例、Ｂは比較例１、Ｃは比較例
２、Ｄは比較例３、Ｅは実施例７、Ｆは実施例８、Ｇは
実施例１、Ｈは実施例９を夫々示す。
【００３９】この図６の結果から感度の経時変化は実施
例７、８、９及び実施例１では殆どなく、経時安定性に
優れていることが分かる。以上の結果から、経時安定
性、初期化安定時間、被毒に対する耐久性が共に優れて
いるのは実施例７、８、９、１であり、しかも水蒸気に
対して十分な感度が得られ且つエタノールの感度を低く
することができるもの、つまり水蒸気センサに適してい
るものは感ガス体６の貴金属触媒の量よりもフィルタ層
７に含む貴金属触媒の量が多い実施例７、８であること
が分かる。
例７、８、９及び実施例１では殆どなく、経時安定性に
優れていることが分かる。以上の結果から、経時安定
性、初期化安定時間、被毒に対する耐久性が共に優れて
いるのは実施例７、８、９、１であり、しかも水蒸気に
対して十分な感度が得られ且つエタノールの感度を低く
することができるもの、つまり水蒸気センサに適してい
るものは感ガス体６の貴金属触媒の量よりもフィルタ層
７に含む貴金属触媒の量が多い実施例７、８であること
が分かる。
【００４０】次に可燃性ガスセンサ（メタンガスセン
サ）の例について上記の水蒸気センサの場合と同様にフ
ィルタ層無しの基本例（感ガス材料として１．５重量％
のＰｄを入れたＳｎＯ2 を用いた）と、フィルタ層７を
設けるもののフイルタ層７をＡｌ2 Ｏ3 と２．０重量％
のＰｄとをシリカゾルに混合して焼結形成した比較例
１’と、フイルタ層を２．０重量％のＰｄを担持したＳ
ｎＯ2 をシリカゾルに混合して焼結形成した比較例２’
と、フイルタ層７を２．０重量％のＰｄを担持しあＳｎ
Ｏ2 とα−アルミナに混合して焼結形成した比較例３’
と、上記実施例３と、実施例１０と、実施例１、実施例
９の各ガス感度を測定してみたところ、表４のような結
果が得られた。
サ）の例について上記の水蒸気センサの場合と同様にフ
ィルタ層無しの基本例（感ガス材料として１．５重量％
のＰｄを入れたＳｎＯ2 を用いた）と、フィルタ層７を
設けるもののフイルタ層７をＡｌ2 Ｏ3 と２．０重量％
のＰｄとをシリカゾルに混合して焼結形成した比較例
１’と、フイルタ層を２．０重量％のＰｄを担持したＳ
ｎＯ2 をシリカゾルに混合して焼結形成した比較例２’
と、フイルタ層７を２．０重量％のＰｄを担持しあＳｎ
Ｏ2 とα−アルミナに混合して焼結形成した比較例３’
と、上記実施例３と、実施例１０と、実施例１、実施例
９の各ガス感度を測定してみたところ、表４のような結
果が得られた。
【００４１】
【表４】
【００４２】この結果から比較例１’乃至比較例３’、
実施例３、実施例１０、実施例１、実施例９のようにフ
ィルタ層７を設けた場合、メタンガスに対する選択性が
向上していることが分かる。また濃度勾配〔Ｒ（ＣＨ4
３０００ｐｐｍ）／Ｒ（ＣＨ4 １０００ｐｐｍ）〕
を測定してみたところ、基本例では０．６０、比較例
１’では０．６１、比較例２’では０．６０、比較例
３’では０．６０、実施例３では０．５６、実施例１０
では０．５５、実施例１では０．５７、実施例９では
０．５７という結果が得られた。この結果から基本例、
比較例１’乃至比較例３’に比べて実施例３、実施例１
０、実施例１、実施例９の検出精度が改善されているこ
とが分かる。
実施例３、実施例１０、実施例１、実施例９のようにフ
ィルタ層７を設けた場合、メタンガスに対する選択性が
向上していることが分かる。また濃度勾配〔Ｒ（ＣＨ4
３０００ｐｐｍ）／Ｒ（ＣＨ4 １０００ｐｐｍ）〕
を測定してみたところ、基本例では０．６０、比較例
１’では０．６１、比較例２’では０．６０、比較例
３’では０．６０、実施例３では０．５６、実施例１０
では０．５５、実施例１では０．５７、実施例９では
０．５７という結果が得られた。この結果から基本例、
比較例１’乃至比較例３’に比べて実施例３、実施例１
０、実施例１、実施例９の検出精度が改善されているこ
とが分かる。
【００４３】また各例のセンサを一ヵ月放置した後使用
状態にした時、抵抗値が安定値の９８０％に達するまで
に要する時間、つまり初期安定化時間を夫々測定してみ
たところ、基本例では２５秒、比較例１では２８秒、比
較例２では２５秒、比較例３では１５秒、実施例３では
１２秒、実施例１０では１３秒、実施例１では１２秒、
実施例９では１１秒という結果が得られた。
状態にした時、抵抗値が安定値の９８０％に達するまで
に要する時間、つまり初期安定化時間を夫々測定してみ
たところ、基本例では２５秒、比較例１では２８秒、比
較例２では２５秒、比較例３では１５秒、実施例３では
１２秒、実施例１０では１３秒、実施例１では１２秒、
実施例９では１１秒という結果が得られた。
【００４４】この結果から実施例３、実施例１０、実施
例１、実施例９共初期安定化時間が短いこと分かる。更
に本発明の技術課題である被毒試験（対Ｓｉ）につい
て、各例をヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ）の５
０ｐｐｍ中１時間放置して行ない、試験前の空気中の感
ガス体６の両端抵抗Ｒ（ａｉｒ）と、メタンガス中の感
度Ｒ（ＣＨ4 ３０００ｐｐｍ）、メタンガスの濃度勾配
〔Ｒ（ＣＨ4 ３０００ｐｐｍ）／Ｒ（ＣＨ4 ３０００
ｐｐｍ）〕とを測定したところ、表５及び図７に示す結
果が得られた。尚図７の○、●はＲ（ａｉｒ）の試験
前、試験後の値を示し、△、▲はＲ（ＣＨ4 ３０００
ｐｐｍ）の試験前、試験後の値を示す。又図７中Ａは基
本例、Ｂは比較例１’、Ｃは比較例２’、Ｄは比較例
３’、Ｅは実施例３、Ｆは実施例７、Ｇは実施例１、Ｈ
は実施例９を夫々示す。図８（ａ）（ｂ）、図９（ａ）
（ｂ）は実施例３と、基本例の各ガスに対する濃度勾配
の試験前（ａ）と、試験後（ｂ）の変化を示す。図８、
９中のイはイソブタン、ロはメタン、ハは一酸化炭素、
ニは水素、ハはエタノールを示す。
例１、実施例９共初期安定化時間が短いこと分かる。更
に本発明の技術課題である被毒試験（対Ｓｉ）につい
て、各例をヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ）の５
０ｐｐｍ中１時間放置して行ない、試験前の空気中の感
ガス体６の両端抵抗Ｒ（ａｉｒ）と、メタンガス中の感
度Ｒ（ＣＨ4 ３０００ｐｐｍ）、メタンガスの濃度勾配
〔Ｒ（ＣＨ4 ３０００ｐｐｍ）／Ｒ（ＣＨ4 ３０００
ｐｐｍ）〕とを測定したところ、表５及び図７に示す結
果が得られた。尚図７の○、●はＲ（ａｉｒ）の試験
前、試験後の値を示し、△、▲はＲ（ＣＨ4 ３０００
ｐｐｍ）の試験前、試験後の値を示す。又図７中Ａは基
本例、Ｂは比較例１’、Ｃは比較例２’、Ｄは比較例
３’、Ｅは実施例３、Ｆは実施例７、Ｇは実施例１、Ｈ
は実施例９を夫々示す。図８（ａ）（ｂ）、図９（ａ）
（ｂ）は実施例３と、基本例の各ガスに対する濃度勾配
の試験前（ａ）と、試験後（ｂ）の変化を示す。図８、
９中のイはイソブタン、ロはメタン、ハは一酸化炭素、
ニは水素、ハはエタノールを示す。
【００４５】
【表５】
【００４６】また基本例と、実施例３の各ガスに対する
感度の連続通電経時特性を測定してみたところ図１０
（ａ）（ｂ）のような結果が得られた。尚図１０中イは
空気、ロはメタンガス（３０００ｐｐｍ）、ハはエタノ
ール（１０００ｐｐｍ）、ニはイソブタン（１５００ｐ
ｐｍ）、ホは水素（１０００ｐｐｍ）を示す。以上の結
果から、経時安定性、初期化安定時間、被毒に対する耐
久性、濃度勾配増加による検出精度等について実施例
３、７、１、９は基本例、比較例１乃至３に比べて優れ
ていることが分かる。このように実施例３、７、１、９
はメタンガスに対して十分な感度が得られて識別性が高
く、メタンガスセンサとして優れている。
感度の連続通電経時特性を測定してみたところ図１０
（ａ）（ｂ）のような結果が得られた。尚図１０中イは
空気、ロはメタンガス（３０００ｐｐｍ）、ハはエタノ
ール（１０００ｐｐｍ）、ニはイソブタン（１５００ｐ
ｐｍ）、ホは水素（１０００ｐｐｍ）を示す。以上の結
果から、経時安定性、初期化安定時間、被毒に対する耐
久性、濃度勾配増加による検出精度等について実施例
３、７、１、９は基本例、比較例１乃至３に比べて優れ
ていることが分かる。このように実施例３、７、１、９
はメタンガスに対して十分な感度が得られて識別性が高
く、メタンガスセンサとして優れている。
【００４７】尚上記各実施例は平板厚膜型センサの構造
を持つものであるが、図１１（ａ）（ｂ）に示すように
アルミナ管１０の内部にヒータ３を設け、アルミナ管１
０の表面に感ガス体６を形成した管状厚膜型センサにお
いて、感ガス体６の表面を覆うようにフィルタ層７を形
成しても良い。また図１２（ａ）（ｂ）に示すように感
ガス体６内にヒータ５を埋設した焼結型センサにおい
て、感ガス体６の表面を覆うようにフィルタ層７を形成
しても良い。
を持つものであるが、図１１（ａ）（ｂ）に示すように
アルミナ管１０の内部にヒータ３を設け、アルミナ管１
０の表面に感ガス体６を形成した管状厚膜型センサにお
いて、感ガス体６の表面を覆うようにフィルタ層７を形
成しても良い。また図１２（ａ）（ｂ）に示すように感
ガス体６内にヒータ５を埋設した焼結型センサにおい
て、感ガス体６の表面を覆うようにフィルタ層７を形成
しても良い。
【００４８】また実施例１乃至４、つまりフィルタ層７
中の貴金属触媒濃度を感ガス体６中の貴金属触媒濃度未
満の場合のガスセンサはメタンガスを対象とするデータ
しか挙げていないが、イソブタンにも十分な感度とメン
タガスの場合と同様な効果が得られ、メンタガス用のガ
スセンサに特に限定されるものではない。
中の貴金属触媒濃度を感ガス体６中の貴金属触媒濃度未
満の場合のガスセンサはメタンガスを対象とするデータ
しか挙げていないが、イソブタンにも十分な感度とメン
タガスの場合と同様な効果が得られ、メンタガス用のガ
スセンサに特に限定されるものではない。
【００４９】
【発明の効果】請求項１の発明は、酸化錫半導体からな
る感ガス体を覆うように酸化錫と、無定型アルミナ或い
はベーマート或いはγ−アルミナ、又は無定型アルミ
ナ、ベーマイト、γ−アルミナの内の少なくとも二つの
混合物とからなるフィルタ層を形成したので、また請求
項２の発明は、酸化錫半導体からなる感ガス体を覆うよ
うに、酸化錫とα−アルミナとに、無定型アルミナ或い
はベーマート或いはγ−アルミナ、又は無定型アルミ
ナ、ベーマイト、γ−アルミナの内の少なくとも二つの
混合物を加えてなるフィルタ層を形成したので、更に請
求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、上記
フィルタ層を形成する酸化錫に貴金属触媒を含有させた
ので、検知対象ガス以外の雑ガスの感度を低下させるこ
とができ、しかも酸化錫及びアルミナゾルの働きにより
被毒に対する耐久性が向上して、安定した感度が得ら
れ、しかも初期安定時間の短縮が図れ、且つ経時安定性
も良いというガスセンサを実現できるという効果があ
る。
る感ガス体を覆うように酸化錫と、無定型アルミナ或い
はベーマート或いはγ−アルミナ、又は無定型アルミ
ナ、ベーマイト、γ−アルミナの内の少なくとも二つの
混合物とからなるフィルタ層を形成したので、また請求
項２の発明は、酸化錫半導体からなる感ガス体を覆うよ
うに、酸化錫とα−アルミナとに、無定型アルミナ或い
はベーマート或いはγ−アルミナ、又は無定型アルミ
ナ、ベーマイト、γ−アルミナの内の少なくとも二つの
混合物を加えてなるフィルタ層を形成したので、更に請
求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、上記
フィルタ層を形成する酸化錫に貴金属触媒を含有させた
ので、検知対象ガス以外の雑ガスの感度を低下させるこ
とができ、しかも酸化錫及びアルミナゾルの働きにより
被毒に対する耐久性が向上して、安定した感度が得ら
れ、しかも初期安定時間の短縮が図れ、且つ経時安定性
も良いというガスセンサを実現できるという効果があ
る。
【００５０】請求項４の発明は、請求項３記載の発明に
おいて、上記フィルタ層を形成する酸化錫は貴金属触媒
を含有するので、水蒸気感度を悪化させることなく雑ガ
ス感度を無くすことができ、水蒸気に対する応答性も悪
くない水蒸気センサを実現できるという効果がある。請
求項５の発明は、請求項４記載の発明において、上記フ
ィルタ層の貴金属触媒濃度を感ガス体中の金属触媒濃度
以上としたので、メタンガスに感度を悪化させることな
く雑ガス感度を無くすことができ、しかも濃度勾配増加
による検出精度の開栓が図れたメンタンガスセンサを実
現できるという効果がある。
おいて、上記フィルタ層を形成する酸化錫は貴金属触媒
を含有するので、水蒸気感度を悪化させることなく雑ガ
ス感度を無くすことができ、水蒸気に対する応答性も悪
くない水蒸気センサを実現できるという効果がある。請
求項５の発明は、請求項４記載の発明において、上記フ
ィルタ層の貴金属触媒濃度を感ガス体中の金属触媒濃度
以上としたので、メタンガスに感度を悪化させることな
く雑ガス感度を無くすことができ、しかも濃度勾配増加
による検出精度の開栓が図れたメンタンガスセンサを実
現できるという効果がある。
【００５１】請求項６の発明は、酸化錫半導体からなる
感ガス体を覆うようにアルミナゾルと酸化錫からなる層
を形成した後、約４００℃乃至９００℃で焼成するの
で、上記請求項１、２の半導体ガスセンサを得ることが
できた。請求項７の発明は、酸化錫半導体からなる感ガ
ス体を覆うようにアルミナゾルと酸化錫とα−アルミナ
からなる層を形成した後、約４００℃乃至９００℃で焼
成するので、上記請求項２の半導体ガスセンサを得るこ
とができた。
感ガス体を覆うようにアルミナゾルと酸化錫からなる層
を形成した後、約４００℃乃至９００℃で焼成するの
で、上記請求項１、２の半導体ガスセンサを得ることが
できた。請求項７の発明は、酸化錫半導体からなる感ガ
ス体を覆うようにアルミナゾルと酸化錫とα−アルミナ
からなる層を形成した後、約４００℃乃至９００℃で焼
成するので、上記請求項２の半導体ガスセンサを得るこ
とができた。
【００５２】請求項８の発明は、請求項６又は７の発明
において、フィルタ層を形成する酸化錫には貴金属触媒
を含有するので、請求項４又は５の発明は半導体式ガス
センサを得ることができた。
において、フィルタ層を形成する酸化錫には貴金属触媒
を含有するので、請求項４又は５の発明は半導体式ガス
センサを得ることができた。
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態の半導体式ガスセ
ンサの表面側の斜視図である。（ｂ）は同上の半導体式
ガスセンサの裏面側の斜視図である。（ｃ）は同上の半
導体式ガスセンサの側断面図である。
ンサの表面側の斜視図である。（ｂ）は同上の半導体式
ガスセンサの裏面側の斜視図である。（ｃ）は同上の半
導体式ガスセンサの側断面図である。
【図２】各実施例とフィルタ無しの基本例の各ガスに対
する感度とＰｄ濃度との関係特性図である。
する感度とＰｄ濃度との関係特性図である。
【図３】基本例、比較例、実施例の水蒸気及びエタノー
ルの感度特性図である。
ルの感度特性図である。
【図４】（ａ）は基本例の応答特性図である。（ｂ）は
一実施例の応答特性図である。（ｃ）は同上の比較例の
応答特性図である。
一実施例の応答特性図である。（ｃ）は同上の比較例の
応答特性図である。
【図５】（ａ）は被毒試験前後の特性変化（対空気）の
説明図である。（ｂ）は被毒試験前後の特性変化（対エ
タノール）の説明図である。
説明図である。（ｂ）は被毒試験前後の特性変化（対エ
タノール）の説明図である。
【図６】基本例、比較例、実施例のエタノールに対する
感度の経時安定特性説明図である。
感度の経時安定特性説明図である。
【図７】基本例、比較例、実施例の被毒試験前後の特性
変化（対空気、対メタン）の説明図である。
変化（対空気、対メタン）の説明図である。
【図８】（ａ）は初期時の基本例の各種ガスに対する感
度とガス濃度との関係説明図である。（ｂ）は被毒試験
後の基本例の各種ガスに対する感度とガス濃度との関係
説明図である。
度とガス濃度との関係説明図である。（ｂ）は被毒試験
後の基本例の各種ガスに対する感度とガス濃度との関係
説明図である。
【図９】（ａ）は初期時の一実施例の各種ガスに対する
感度とガス濃度との関係説明図である。（ｂ）は被毒試
験後の一実施例の各種ガスに対する感度とガス濃度との
関係説明図である。
感度とガス濃度との関係説明図である。（ｂ）は被毒試
験後の一実施例の各種ガスに対する感度とガス濃度との
関係説明図である。
【図１０】（ａ）は基本例の連続通電特性説明図であ
る。（ｂ）は一実施例の連続通電特性説明図である。
る。（ｂ）は一実施例の連続通電特性説明図である。
【図１１】（ａ）は本発明の別の実施形態の半導体式ガ
スセンサの一部破断せる斜視図である。（ｂ）は同上の
半導体式ガスセンサの正面断面図である。
スセンサの一部破断せる斜視図である。（ｂ）は同上の
半導体式ガスセンサの正面断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態の半導体式ガスセンサ
の側面断面図である。
の側面断面図である。
１ アルミナ基板 ２Ａ，２Ｂ 金電極 ３ ヒータ ４Ａ，４Ｂ、４Ａ’，４Ｂ’ 金電極 ５ リードワイヤー ６ 感ガス体 ７ フィルタ層
Claims (8)
- 【請求項１】酸化錫半導体からなる感ガス体を覆うよう
に酸化錫と、無定型アルミナ或いはベーマート或いはγ
−アルミナ、又は無定型アルミナ、ベーマイト、γ−ア
ルミナの内の少なくとも二つの混合物とからなるフィル
タ層を形成したことを特徴とする半導体式ガスセンサ。 - 【請求項２】酸化錫半導体からなる感ガス体を覆うよう
に、酸化錫とα−アルミナとに、無定型アルミナ或いは
ベーマート或いはγ−アルミナ、又は無定型アルミナ、
ベーマイト、γ−アルミナの内の少なくとも二つの混合
物を加えてなるフィルタ層を形成したことを特徴とする
半導体式ガスセンサ。 - 【請求項３】上記フィルタ層を形成する酸化錫は貴金属
触媒を含有することを特徴とする請求項１又は２記載の
半導体式ガスセンサ。 - 【請求項４】上記フィルタ層の貴金属触媒濃度を感ガス
体中の金属触媒濃度以上としたことを特徴とする請求項
３記載の半導体式ガスセンサ。 - 【請求項５】フィルタ層の貴金属触媒濃度を感ガス体中
の金属触媒濃度未満としたことを特徴とする請求項３記
載の半導体式ガスセンサ。 - 【請求項６】酸化錫半導体からなる感ガス体を覆うよう
にアルミナゾルと酸化錫からなる層を形成した後、約４
００℃乃至９００℃で焼成することを特徴とする半導体
式ガスセンサの製造方法。 - 【請求項７】酸化錫半導体からなる感ガス体を覆うよう
にアルミナゾルと酸化錫とα−アルミナからなる層を形
成した後、約４００℃乃至９００℃で焼成することを特
徴とする半導体式ガスセンサの製造方法。 - 【請求項８】フィルタ層を形成する酸化錫には貴金属触
媒を含有することを特徴とする請求項６又は７記載の半
導体式ガスセンサの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP32929195A JP3795944B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 半導体式ガスセンサの製造方法 |
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- 1995-12-18 JP JP32929195A patent/JP3795944B2/ja not_active Expired - Fee Related
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