JPH09257736A

JPH09257736A - ガスセンサおよびガス検出装置

Info

Publication number: JPH09257736A
Application number: JP9478096A
Authority: JP
Inventors: Masamori Iida; 昌盛飯田; Yukio Akiba; 幸男秋葉; Seiki Ri; 成奇李; Tetsuo Kimura; 徹男木村; Seiichi Tanaka; 征一田中; Ryukichi Hashimoto; 隆吉橋本; Narimasa Takahashi; 成政高橋; Tomoya Ishikawa; 智弥石川
Original assignee: Tokai University; Nittan Co Ltd
Current assignee: Tokai University; Nittan Co Ltd
Priority date: 1996-03-25
Filing date: 1996-03-25
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【目的】複数種類の特定のガスを互いに識別可能に検
出することの可能なガスセンサを提供する。【構成】このガスセンサＧＡは、所定の基板１上に水
素終端ダイヤモンド膜２が形成され、特定のガスに対し
て水素終端ダイヤモンド膜２の所定の特性値(例えば抵
抗値)が変化することを用いて、特定のガスを検出可能
になっている。ここで、特定のガスは、例えばＮＯ_xガ
スまたはＮＨ₃ガスである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特定のガス、特に
ＮＯ_xガスやＮＨ₃ガスを検出するためのガスセンサおよ
びガス検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＮＯ_xガスなどのガスを検出する
ガス検出装置として、光検出式のもの、あるいは、固体
電解質，半導体を用いた形式のものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＮＯ_x
ガスなどを検出するための上述した種々の形式の従来の
ガス検出装置は、装置が大型のものになったり、センサ
自体を高温にする必要があり消費電力が大きくなるなど
の問題があった。

【０００４】本発明は、装置規模を大型化させず、か
つ、低消費電力で、ＮＯ_xガスやＮＨ₃ガスなどの特定の
ガスを高感度に検出することの可能なガスセンサおよび
ガス検出装置を提供することを目的としている。

【０００５】また、本発明は、さらに、複数種類の特定
のガスを互いに識別可能に検出することの可能なガスセ
ンサおよびガス検出装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【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，請求項２，請求項６，請求項７記載の発
明では、所定の基板上に水素終端ダイヤモンド膜が形成
され、特定のガスに対して水素終端ダイヤモンド膜の所
定の特性値が変化することを用いて、特定のガスを検出
可能になっている。これにより、装置規模を大型化させ
ず、かつ、常温作動で低消費電力化が可能であり、ガス
濃度が低濃度のものであっても、ＮＯ_xガスやＮＨ₃ガス
などを高感度に検出することができる。

【０００７】また、請求項３，請求項４，請求項６，請
求項８記載の発明では、所定の基板上に水素終端ダイヤ
モンド膜が形成され、複数種類の特定のガスのいずれに
対しても、水素終端ダイヤモンド膜の所定の特性値が変
化し、かつ、一の特定のガスと他の特定のガスとでは特
性値変化の傾向が異なることを用いて、前記複数種類の
特定のガスを互いに識別可能に検出可能になっている。
これにより、上記効果に加えて、さらに、１つのガスセ
ンサだけにより、異なる種類のガスのいずれをも(例え
ば、ＮＯ_xガスとＮＨ₃ガスとの両方を)、互いに識別可
能に検出することができる。

【０００８】また、請求項５記載の発明では、水素終端
ダイヤモンド膜の周縁部には、該周縁部が電気的に絶縁
状態となるような処理が施されている。これにより、ガ
スセンサのリーク等を防止し、ガス検出感度をより一層
高めることができる。

【０００９】また、請求項９記載の発明では、検知手段
および特性監視手段は、同一の基板上にモノリシックに
形成されている。これにより、センサ素子，検出回路の
みならず、警報，報知等の出力回路をも含め、このガス
検出装置全体を１チップの小型の素子として提供するこ
とが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１(ａ)，(ｂ)は本発明に係るガス
センサ(ガスセンサ素子)の構成例を示す図である。な
お、図１(ａ)は平面図，図１(ｂ)は図１(ａ)のＡ−Ａ線
における断面図である。図１を参照すると、このガスセ
ンサ(ガスセンサ素子)ＧＡは、基質(例えば、Ｓｉ基
板，ＳｉＣ基板，ＳｒＴｉＯ₃基板，あるいはダイヤモ
ンド基板など)１と、基質１上に堆積形成されたダイヤ
モンド膜(例えば、ダイヤモンド薄膜)２と、ダイヤモン
ド膜２上に所定の間隔を隔てて形成された一対の電極
(例えば、金，白金，チタン，タングステン，銀などの
電極)３ａ，３ｂとにより構成されている。

【００１１】ここで、基質１は、例えば、大きさが５ｍ
ｍ×５ｍｍ程度、厚さが約１ｍｍ程度のものであり、ま
た、ダイヤモンド膜２は、大きさが例えば５ｍｍ×５ｍ
ｍ程度、膜厚が例えば数ｎｍ〜数１００μｍ程度のもの
である。また、各電極３ａ，３ｂは、例えば、１ｍｍ×
１ｍｍ程度の大きさの角形形状のものとなっている。従
って、このガスセンサ素子ＧＡは、上記寸法例では、大
きさ(面積)が５ｍｍ×５ｍｍ程度、厚さが約１〜２ｍｍ
程度の小型のものとなっている。なお、このガスセンサ
素子ＧＡの大きさ，厚さについては、これをさらに小さ
くすることも可能である。

【００１２】ところで、図１の構成において、ダイヤモ
ンド膜(例えば、ダイヤモンド薄膜)２の少なくとも表面
近傍(基質１とは反対の側のダイヤモンド膜(薄膜)２の
表面近傍)は、水素化されて(水素と結合して)ダイヤモ
ンド水素化層２ａとなっている。もちろん、ダイヤモン
ド膜(薄膜)２全体が、ダイヤモンド水素化層２ａとして
形成されていても良い。なお、以後、少なくとも表面近
傍が水素化されてダイヤモンド水素化層２ａとなってい
るダイヤモンド膜(薄膜)２を、水素終端ダイヤモンド膜
(薄膜)と称す。このような水素終端ダイヤモンド膜(薄
膜)２は、例えば、著者“山中”等による文献「“水素
化ホモエピタキシャルダイヤモンド薄膜の電荷輸送特
性”ＪＮＤＦ第９回ダイヤモンドシンポジウム講演
要旨集第１３０〜１３１頁１９９５年１１月２１
日」に示されているように、ダイヤモンド膜(薄膜)２の
少なくとも表面近傍にｐ型の電気伝導性(導電性)を生じ
ることが知られている(具体的には、少なくとも表面近
傍が、ｐ型不純物がドープされたｐ型半導体と同様の導
電性を有している)。このような少なくとも表面近傍の
導電性は、ダイヤモンド膜(薄膜)２の少なくとも表面近
傍がダイヤモンド水素化層２ａとなっていることから、
このダイヤモンド水素化層２ａによって生じるものと考
えられている。また、ダイヤモンド膜２の少なくともそ
の表面近傍に形成されるダイヤモンド水素化層２ａの厚
さは、数１０ｎｍ程度の範囲にあると考えられる。例え
ば、上記文献によれば、ダイヤモンド水素化層２ａは、
約１０¹⁸ｃｍ^-3の正孔濃度を有し、その厚さ(表面から
の厚さ)は約２０ｎｍであると報告されている。但し、
ダイヤモンド水素化層２ａの厚さについては、現在のと
ころ、正確な厚さは求まっていない。

【００１３】このような水素終端ダイヤモンド膜(薄膜)
２は、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法(例えば、
熱フィラメント型ＣＶＤ法，あるいはプラズマＣＶＤ
法)によって、基質１上に堆積形成(多結晶またはエピタ
キシャル成長により形成)することができる。

【００１４】図２は、水素終端ダイヤモンド膜を堆積形
成するＣＶＤ装置の一例を示す図である。図２に示すＣ
ＶＤ装置は、熱フィラメント型と呼ばれるものであっ
て、密閉可能な反応容器１０と、ダイヤモンド膜の形成
用原料１２が収容された原料容器１４と、キャリアガス
(水素ガス)１６が収容されたガス容器１８とを備え、反
応容器１０と原料容器１４とは、ガス導入管２０で連通
されている。

【００１５】また、ガス容器１８は、ガス供給管２２で
ガス導入管２０と連通接続されるとともに、原料容器１
４とキャリアガス供給管２４と連通され、キャリアガス
供給管２４は、原料容器１４の底部近傍まで延びてい
る。また、反応容器１０内には、タングステン製のヒー
タ２６が設置され、その下方にホルダ２８が設けられて
いて、このホルダ２８上に、水素終端ダイヤモンド膜が
堆積形成される基板１が載置される。

【００１６】また、反応容器１０の外周には、容器１０
内に導入される原料ガスや基板１を加熱するための電熱
器３０が設けられるとともに、反応容器１０の一端に
は、未反応のガスを反応容器１０内から排出するための
排気口３２が設けられている。なお、図２において、符
号３４は、ホルダ２８上に載置される基板１の温度測定
用のセンサである。

【００１７】図２のＣＶＤ装置により、反応容器１０内
の基板１上に水素終端ダイヤモンド膜２を形成する場
合、先ず、反応容器１０内を例えば１００Ｔｏｒｒ程度
に減圧する。また、原料１２としては、ダイヤモンド膜
の原料となるアセトン(ＣＨ₃ＣＯＣＨ₃)などの液状有機
物(例えば、アセトン濃度：１Ｖｏｌ％)を使用し、この
原料１２にキャリアガス(水素ガス)１６を吹き込むこと
で、原料１２に水素を添加し、原料１２をガス化させ
る。ガス化されかつ水素の添加された原料１２は、ガス
導入管２０を介して、減圧された状態の反応容器１０内
に導入される。

【００１８】反応容器１０内に導入された原料１２は、
ヒータ２６により、例えば、２２４０℃程度まで加熱さ
れ、この加熱によりダイヤモンド膜の原料となる有機物
中のカーボン(Ｃ)がラジカルになり、このようにしてラ
ジカル化されたカーボン(Ｃ)が、基板１は、約８００℃
程度まで加熱されている基板１上に堆積し、その結果、
Ｓｉなどの基板１上にダイヤモンド膜(例えば、ダイヤ
モンド薄膜)２が堆積形成される。またこのとき、原料
１２には、さらに、水素が含まれているので、この水素
によってダイヤモンド膜(ダイヤモンド薄膜)２は、少な
くともその表面近傍が水素化されてダイヤモンド水素化
層２ａとなり、少なくとも表面近傍にｐ型電気伝導性
(導電性)を有する水素終端ダイヤモンド膜(水素終端ダ
イヤモンド薄膜)２として形成される。このようにして
得られた水素終端ダイヤモンド薄膜２上に(より正確に
は、ダイヤモンド水素化層２ａ上に)、蒸着などによっ
て一対の電極３ａ，３ｂを形成して、図１のガスセンサ
(ガスセンサ素子)が得られる。

【００１９】なお、上述の製造工程のかわりに、あるい
は、上述の製造工程に加えてさらに、基質１上に所望の
膜厚に成膜したダイヤモンド膜(薄膜)の表面から水素イ
オンを注入し、水素を拡散させて、ダイヤモンド膜(薄
膜)の表面近傍にダイヤモンド水素化層２ａを形成する
こともできる。具体的に、基質１上にダイヤモンド膜
(ダイヤモンド薄膜)をＣＶＤ法により所望の膜厚に成膜
した後(多結晶またはエピタキシャル成長させた後)、反
応容器１０内に水素ガスを導入し、反応容器１０内を水
素プラズマ雰囲気にして、所望の膜厚に成膜されている
ダイヤモンド膜(薄膜)の表面からダイヤモンド膜(薄膜)
中に水素を注入し、拡散させて、ダイヤモンド膜(薄膜)
の表面近傍にダイヤモンド水素化層２ａを形成すること
もできる。

【００２０】ところで、本願の発明者は、少なくとも表
面近傍がダイヤモンド水素化層２ａとなっていて少なく
とも表面近傍にｐ型の電気伝導性を有するこのような水
素終端ダイヤモンド膜(薄膜)２を、例えば常温(２５℃)
下で、ＮＯ_x(例えばＮＯ₂など)，ＮＨ₃，あるいはＨＣ
ｌ等のガスに晒すとき、それぞれのガスに対して、この
膜(薄膜)２の所定の特性値(例えば、この膜(薄膜)２の
表面近傍の電気抵抗値)が、大きく変化すること(すなわ
ち、これらのガスに対して良好な感度を有すること)を
見出した。

【００２１】具体的に、このような水素終端ダイヤモン
ド膜(薄膜)２を有する図１のガスセンサ(ガスセンサ素
子)ＧＡを、常温(例えば２５℃程度)の温度環境下で、
一対の電極３ａ，３ｂ間に所定の電圧(例えば、１〜１
０Ｖ)を印加した状態で、ＮＯ₂ガス雰囲気中に晒すと、
一対の電極３ａ，３ｂ間の電気抵抗値が、ＮＯ₂ガスの
ガス濃度が高くなるにつれて、減少することを見出し
た。

【００２２】また、このような水素終端ダイヤモンド膜
(薄膜)２を有する図１のガスセンサ(ガスセンサ素子)Ｇ
Ａを、常温(例えば２５℃程度)の温度環境下で、一対の
電極３ａ，３ｂ間に所定の電圧(例えば、１〜１０Ｖ)を
印加した状態で、ＮＨ₃ガス雰囲気中に晒すと、一対の
電極３ａ，３ｂ間の電気抵抗値が、ＮＨ₃ガスのガス濃
度が高くなるにつれて、増加することを見出した。

【００２３】図３(ａ)，(ｂ)は、図１のガスセンサＧＡ
を２５℃の温度環境下に設置し、このガスセンサＧの一
対の電極３ａ，３ｂ間に所定の電圧Ｅ(１〜１０Ｖ)を印
加した状態で、このガスセンサＧＡを、それぞれ、ＮＯ
₂ガス，ＮＨ₃ガスに晒したときの電気抵抗値(電流値)変
化を例えば電流計により測定した結果(実験結果)を示す
図である。

【００２４】なお、この実験に用いたガスセンサＧＡ
は、基質１にＳｉ基板を用い、水素終端ダイヤモンド膜
(薄膜)２を、熱フィラメントＣＶＤ法により成膜したも
のを用いている。具体的に、反応容器１０内を１００Ｔ
ｏｒｒに減圧し、ダイヤモンド膜の原料１２(反応容器
１０内に導入されるときの原料１２)には、１Ｖｏｌ％
の濃度のアセトンを水素で希釈したものを用いて、水素
終端ダイヤモンド膜(薄膜)２を作製した。また、成膜し
た水素終端ダイヤモンド膜２は、その大きさが５ｍｍ×
５ｍｍであって、その膜厚は、１μｍであった。また、
電極３ａ，３ｂの材料には、金を用い、各電極３ａ，３
ｂを、直径１０μｍφの大きさの円筒形状のものに形成
した。

【００２５】また、図３(ａ)，(ｂ)において、Ｒａは大
気雰囲気中(Ｎ₂，Ｏ₂，ＣＯ₂などの雰囲気中)での電気
抵抗値を表わし、ＲｇはＮＯ₂ガスあるいはＮＨ₃ガスに
晒されたときの電気抵抗値を表わしている。すなわち、
図３(ａ)，(ｂ)において、縦軸は、ＮＯ₂ガスあるいは
ＮＨ₃ガスに晒されたときの電気抵抗値を、ＮＯ₂ガスや
ＮＨ₃ガスを含んでいない大気雰囲気中での電気抵抗値
で換算したものとなっている。また、図３(ａ)，(ｂ)に
おいて、横軸は、ＮＯ₂ガスあるいはＮＨ₃ガスの濃度値
(ｐｐｍ)となっている。なお、図３(ａ)，(ｂ)の実験で
は、ガス濃度を、０ｐｐｍ〜１ｐｐｍの低濃度の範囲で
変化させた。

【００２６】図３(ａ)からわかるように、図１のガスセ
ンサＧＡは、ＮＯ₂ガスの濃度が高くなるに従い、ＮＯ₂
ガス濃度値にほぼ反比例して、電気抵抗値Ｒｇ／Ｒａが
減少し(電流値が増加し)、また、図３(ｂ)からわかるよ
うに、図１のガスセンサＧＡは、ＮＨ₃ガスの濃度が高
くなるに従い、ＮＨ₃ガス濃度値にほぼ比例して、電気
抵抗値Ｒｇ／Ｒａが増加する(電流値が減少する)。

【００２７】なお、図１のガスセンサＧＡは、ＮＯ_xガ
スやＮＨ₃ガスに晒されなくなると、その抵抗値は、大
気雰囲気中での抵抗値に戻る(自然回復する)。

【００２８】このように、図１のガスセンサ(ガスセン
サ素子)ＧＡは、小型かつ簡単な構成のものであるにも
かかわらず、図３(ａ)，(ｂ)の実験結果から、ＮＯ_xや
ＮＨ₃などのガス濃度が低濃度(１ｐｐｍ程度)の場合で
あっても、ＮＯ_xやＮＨ₃などの特定のガスを、常温(例
えば２５℃程度)で、高感度に検出可能であることがわ
かる。

【００２９】換言すれば、図１のガスセンサＧＡは、所
定の基板上に水素終端ダイヤモンド膜(例えば薄膜)が形
成され、特定のガスに対して水素終端ダイヤモンド膜
(例えば薄膜)の所定の特性値が変化することを用いて、
特定のガスを高感度に検出可能である。

【００３０】さらに、図３(ａ)，(ｂ)の実験結果から、
図１のガスセンサ(ガスセンサ素子)ＧＡは、例えば、Ｎ
Ｏ_xガスとＮＨ₃ガスとで、所定の特性値(例えば電気抵
抗値)の変化の傾向(ＮＯ_xガスとＮＨ₃ガスとの場合は、
変化の極性)が異なることがわかる(すなわち、ＮＯ_xガ
スに晒されると、電気抵抗値が減少し、また、これとは
逆に、ＮＨ₃ガスに晒されると、電気抵抗値が増加する
ことがわかる)。このことから、図１の１つのガスセン
サ素子ＧＡだけを用いて、複数種類のガス(上記例で
は、ＮＯ_xガスとＮＨ₃ガスとの２種)のいずれをも、こ
れらを互いに識別可能に検出することも可能となる。

【００３１】換言すれば、図１のガスセンサＧＡは、所
定の基板上に水素終端ダイヤモンド膜(例えば薄膜)が形
成され、複数種類の特定のガスのいずれに対しても、水
素終端ダイヤモンド膜(例えば薄膜)の所定の特性値が変
化し、かつ、一の特定のガスと他の特定のガスとでは特
性値変化の傾向が異なることを用いて、前記複数種類の
特定のガスを互いに識別可能に高感度に検出可能であ
る。

【００３２】なお、上述の構成例では、ダイヤモンド膜
(薄膜)２は、その膜厚が例えば数ｎｍ〜数１００μｍ程
度であるとしたが、ダイヤモンド膜(薄膜)２の膜厚が例
えば数ｎｍ〜１μｍ程度のものであれば、ダイヤモンド
膜(薄膜)２全体をダイヤモンド水素化層２ａにできる可
能性がある。換言すれば、ダイヤモンド膜(薄膜)２の膜
厚を薄くすればする程、ダイヤモンド膜(薄膜)２全体を
ダイヤモンド水素化層２ａにする可能性を高めることが
でき、基質１上のダイヤモンド膜(薄膜)２全体にｐ型導
電性をもたせることもできる。しかしながら、本発明
は、ダイヤモンド膜(薄膜)２全体がダイヤモンド水素化
層２ａとなっていてダイヤモンド膜(薄膜)２全体がｐ型
導電性を有するものとなっている場合に限らず、ダイヤ
モンド膜(薄膜)２の表面近傍のみがダイヤモンド水素化
層２ａとなっていてダイヤモンド膜(薄膜)２の表面近傍
のみがｐ型導電性を有するものとなっていても良く、い
ずれの場合にも、ＮＯ_xやＮＨ₃などの特定のガスを、常
温(例えば２５℃程度)で、高感度に検出可能であり、ま
た、複数種類のガス(上記例では、ＮＯ_xガスとＮＨ₃ガ
スとの２種)のいずれをも、これらを互いに識別可能に
検出することが可能である。

【００３３】また、上述の構成例では、ガスセンサＧＡ
の各電極３ａ，３ｂが、金，白金，チタン，タングステ
ン，銀等の金属を真空蒸着させて形成された１ｍｍ×１
ｍｍ程度の大きさの角形形状電極，あるいは直径１００
μｍφ程度の大きさの円筒形状電極であるとしたが、電
極３ａ，３ｂの形状，構造，作製方法については、これ
らに限定されず、任意の形状，構造，作製方法のものを
用いることができる。

【００３４】例えば、一対の電極３ａ，３ｂを、図４
(ａ)，(ｂ)に示すような櫛形形状のものにすることもで
きる。なお、図４(ａ)は平面図、図４(ｂ)は断面図であ
る。あるいは、電極３ａ，３ｂを蒸着により形成するの
ではなく、例えば、水素終端ダイヤモンド膜(薄膜)２の
表面に、所定の間隔を隔てて一対のタングステン棒を接
着等によって取付け、これを電極３ａ，３ｂとすること
もできる。

【００３５】また、上述の構成例において、ガスセンサ
素子ＧＡのリーク等を防止し、感度を向上させるため、
図５に示すように、ガスセンサＧＡの周縁部(水素終端
ダイヤモンド膜２の周縁部)２ｂを、Ａｒイオン照射や
ＮａＯＨ等によるエッチング処理で、水素化を解除する
か(ダイヤモンド水素化層２ａの周縁部２ｂを水素化さ
れていないダイヤモンドにするか)、あるいは、周縁部
２ｂを酸化し酸化ダイヤモンドにして、この部分２ｂを
電気的に絶縁状態にすることもできる。これにより、電
極３ａ，３ｂが例えば図４に示した櫛形形状，構造のよ
うなものである場合にも、リーク等を防止し、感度をよ
り一層向上させることができる。

【００３６】また、このガスセンサ素子ＧＡを単体のデ
バイスとして提供する場合、図６に示すように、例えば
基板１上に一対の信号取出用電極５ａ，５ｂを設け、水
素終端ダイヤモンド膜(薄膜)２上に形成された一対の電
極３ａ，３ｂから、それぞれ、リード線４ａ，４ｂを信
号取出用電極５ａ，５ｂまで布線することもできる。な
お、図６(ａ)は平面図、図６(ｂ)は断面図である。

【００３７】図７は図１のガスセンサ(ガスセンサ素子)
ＧＡを用いたガス検出装置の構成例を示す図である。図
７を参照すると、このガス検出装置は、少なくとも１つ
のガスセンサ(図１のガスセンサ素子)ＧＡを有する検知
部５５と、検知部５５の所定の特性値(例えば電気抵抗
値)の変化を監視し、該所定の特性値の変化に基づき所
定のガス情報を検出し、出力(例えば、警報・報知出力)
する特性値監視部５０とを有している。

【００３８】図８は図７のガス検出装置の第１の具体例
を示す図である。図８の構成例では、特性値監視部５０
は、検知部５５の所定部分の所定の特性値(例えば抵抗
値)を抽出する特性値抽出器７１と、抽出された特性値
(抵抗値)に基づき、検知部５５の特性変化(抵抗変化)を
検出し、出力(例えば、警報・報知出力)する特性変化検
出器７２とを備えている。

【００３９】図９は図８のガス検出装置の回路構成例を
示す図である。図９のガス検出装置では、検知部５５
は、水素終端ダイヤモンド膜(薄膜)を有するセンサ素子
ＧＡと酸素終端ダイヤモンド膜(薄膜)を有するセンサ素
子ＧＢとの２つのセンサ素子が並列に接続されて構成さ
れている。

【００４０】ここで、検知部５５において、各センサ素
子ＧＡ，ＧＢは、外気に晒されるように、露出して形成
され、水素終端ダイヤモンド膜を有するセンサ素子ＧＡ
は、図１に示したようなガスセンサとして機能し、ま
た、酸素終端ダイヤモンド膜を有するセンサ素子ＧＢ
は、湿度のみに反応し、ガスセンサに対して湿度変化を
補償する湿度補償用センサ(通常は高抵抗値であるが、
高湿度雰囲気では、抵抗値が低下するセンサ)として機
能するようになっている。

【００４１】なお、酸素終端ダイヤモンド膜を有するセ
ンサ素子ＧＢは、水素終端ダイヤモンド膜(薄膜)２を有
する図１のガスセンサ素子ＧＡにおいて、水素終端ダイ
ヤモンド膜(薄膜)２のかわりに酸素終端ダイヤモンド膜
(薄膜)(ダイヤモンド膜(薄膜)の少なくとも表面近傍が
酸化されてダイヤモンド酸化層が形成されている膜(薄
膜))が用いられたものとなっており、この他の構成につ
いては、図１のガスセンサ素子ＧＡと同様の構成にする
ことができる。すなわち、センサ素子ＧＢにおいても、
基質には、Ｓｉ基板，ＳｉＣ基板，ＳｒＴｉＯ₃基板，
あるいはダイヤモンド基板などを用いることができ、ま
た、一対の電極には、金や白金等を、用いることがで
き、また、素子の大きさ，厚さも、ガスセンサ素子ＧＡ
と同様のものにすることができる。従って、この酸素終
端ダイヤモンド膜を有する湿度補償用センサ素子も、基
本的には、図２のＣＶＤ装置により、原料１２として、
アセトンなどの液状有機物を用いて基板上にダイヤモン
ド膜を堆積し、この際、あるいは、しかる後、熱酸化処
理等を施すことで、ガスセンサ素子ＧＡと同様にして作
製することができる。さらに、ガスセンサ素子ＧＡと同
一の基板上に作製することができる。

【００４２】また、図９のガス検出装置では、特性値抽
出器７１は、検知部５５(ガスセンサ素子ＧＡ，湿度補
償用センサ素子ＧＢ)に直列に接続される抵抗８１と、
検知部５５(ガスセンサ素子ＧＡ，湿度補償用センサ素
子ＧＢ)と抵抗８１に所定電圧Ｅを印加する電源８２と
により構成されており、検知部５５(ガスセンサ素子Ｇ
Ａ，湿度補償用センサ素子ＧＢ)の抵抗値を、検知部５
５(ガスセンサ素子ＧＡ，湿度補償用センサ素子ＧＢ)の
端子間の電圧Ｖとして抽出するようになっている。

【００４３】また、特性変化検出器７２は、抵抗８４，
ＭＯＳＦＥＴ８３により構成されている。ここで、ＭＯ
ＳＦＥＴ８３のゲートＧには、特性値抽出部７１で抽出
された電圧Ｖ(すなわち、検知部５５の端子間の電圧Ｖ)
が加わり、また、ＭＯＳＦＥＴ８３のソースＳは電源電
圧Ｅに保持され、ＭＯＳＦＥＴ８３のドレインＤは、抵
抗８４に接続されている。

【００４４】図９のガス検出装置では、検知部５５が特
定のガス(ＮＯ_xガス)に晒されていない状態では、検知
部５５のガスセンサ素子ＧＡの抵抗値は大きく、検知部
５５の端子間電圧Ｖは大きな電圧値のものとなってお
り、従って、ＭＯＳＦＥＴ８３のゲートＧの電圧Ｖが大
きいことから、このＭＯＳＦＥＴ８３には電流が流れ
ず、端子９６の電位Ｖ₀は、接地電位(０Ｖ)の状態にあ
る。

【００４５】一方、検知部５５が特定のガス(ＮＯ_xガ
ス)に晒されると、検知部５５のガスセンサ素子ＧＡは
抵抗値が減少し、検知部５５の端子間電圧Ｖは減少す
る。従って、ＭＯＳＦＥＴ８３のゲートＧの電圧Ｖが低
下することから、このＭＯＳＦＥＴ８３には電流ｉが流
れ、端子９６の電位Ｖ₀は、抵抗８４の端子間電圧(ｉ×
Ｒ；Ｒは抵抗８４の抵抗値)となる。

【００４６】このように、図９のガス検出装置では、検
知部５５が特定のガス(ＮＯ_xガス)に晒されていない状
態では、端子９６の電位Ｖ₀は０Ｖであり、検知部５５
が特定のガス(ＮＯ_xガス)に晒されるときに、端子９６
の電位Ｖ₀は所定電位(ハイレベル)に変化するので、こ
れにより、特定のガス(ＮＯ_xガス)が発生したことを検
知することができる。

【００４７】このように、図９の回路構成では、特定の
ガスとしてＮＯ_xガスを検出することができるが、特定
のガスとしてＮＨ₃ガスを検出したいときには、回路構
成を図１０のようなものにすれば良い。図１０の回路構
成では、図９の回路構成とは逆に、抵抗８１の端子間電
圧ＶをＭＯＳＦＥＴ８３のゲートＧに与えるようになっ
ている。

【００４８】図１０の回路構成では、図９の回路構成と
は逆に、検知部５５が例えばＮＨ₃ガスに晒されると、
検知部５５のガスセンサ素子ＧＡの抵抗値が増加するた
め、抵抗８１の端子間電圧が低下し、ＭＯＳＦＥＴ８３
のゲートＧの電圧が低下して、ＭＯＳＦＥＴ８３に電流
ｉが流れる。これにより、端子９６の電位Ｖ₀が所定電
位(ｉ×Ｒ；ハイレベル)となることから、ＮＨ₃ガスを
検出することができる。

【００４９】このように、図９，図１０のガス検出装置
を用いることで、特定のガス(ＮＯ_xガスまたはＮＨ₃ガ
ス)を高感度に検出することができる。

【００５０】また、図９，図１０のガス検出装置は、小
型化が可能なガスセンサ素子ＧＡを用いており、また、
検出処理回路も簡単な構成であるので、全体として小型
化，低コスト化を図ることができる。

【００５１】特に、水素終端ダイヤモンド膜(薄膜)２
は、ｐ型の導電性をもつ半導体と同様の特性を有するの
で、水素終端ダイヤモンド膜２を用いてＭＯＳＦＥＴ等
のデバイスをも形成することができ、これにより、同一
チップ(同一基板)上に、センサ素子部分のみならず、検
出処理回路，さらには、警報・報知出力回路の形成も可
能となり、ガス検出装置全体を、１チップの小型の検出
素子として提供できる。

【００５２】図１１，図１２は、図９あるいは図１０の
ガス検出装置の製造工程例を示す図である。図１１，図
１２を参照すると、先ず、基質１(例えばＳｉ基板)上
に、ＣＶＤ法などにより、図２に示したような仕方で、
水素終端ダイヤモンド膜(薄膜)２を形成する(図１１
(ａ))。次いで、図９あるいは図１０の各デバイス(ガス
センサ素子ＧＡ，湿度補償用センサ素子ＧＢ，ＭＯＳＦ
ＥＴ８３)が形成されるべき部分をマスク９０で覆い、
マスク９０で覆われた部分以外の水素終端ダイヤモンド
膜(薄膜)２をエッチングにより除去するか、あるいは、
イオン照射等により絶縁化する(図１１(ｂ))。なお、図
１１(ｂ)の例では、マスク９０で覆われた部分以外の水
素終端ダイヤモンド膜(薄膜)２をエッチングにより除去
した場合が示されている。

【００５３】しかる後、湿度補償用センサ素子ＧＢが形
成されるべき部分だけ露出したマスク９１を形成し、こ
のマスク９１により露出している水素終端ダイヤモンド
膜(薄膜)２の部分だけを、熱処理等により酸化する(図
１１(ｃ))。これにより、湿度補償用センサ素子ＧＢの
酸素終端ダイヤモンド膜(薄膜)８が形成される。

【００５４】次いで、ＭＯＳＦＥＴ８３が形成されるべ
き部分の中央部に、水素終端ダイヤモンド膜(薄膜)２に
対し、ショットキー障壁の大きい金属(例えばＡｌやＰ
ｂ等)９２を蒸着する。この場合、水素終端ダイヤモン
ド膜２の表面は、ダイヤモンド水素化層２ａであり、ｐ
型の導電性をもつので、その表面中央部にショットキー
障壁の大きい金属９２を形成することにより、ＭＯＳＦ
ＥＴ８３が形成される(図１１(ｄ))。

【００５５】次いで、抵抗８１，８２が形成されるべき
部分だけ露出したマスク９３を形成し、このマスク９３
により露出している基質(Ｓｉ基板)１の部分だけを、選
択酸化し、所定の抵抗値のものにする(図１２(ｅ))。

【００５６】なお、ガスセンサ素子ＧＡが形成される部
分は、図１１(ｂ)の工程において、形成され、その後、
処理が施されていない部分(すなわち、水素終端ダイヤ
モンド膜２のまま保たれている部分)である。

【００５７】このようにして、各デバイス(ＧＡ，Ｇ
Ｂ，８１，８２，８３)を形成した後、これらの各デバ
イス間に金や白金等の金属配線９４を蒸着形成し、図９
あるいは図１０の回路を形成することができる(図１２
(ｆ))。

【００５８】しかる後、センサ素子ＧＡ，ＧＢの部分、
および、外部取出電極９５，９６，９７の部分を除い
て、エポキシ樹脂等のモールド材９でモールドし(図１
２(ｇ))、ガス検出装置を、１個の検出素子として提供
することができる。

【００５９】このように、ガスセンサ素子ＧＡ，湿度補
償用素子ＧＢをも含めて、図９または図１０のガス検出
装置全体を、同一基質(例えば同一Ｓｉ基板)１上にモノ
リシックに形成することができるので、ガス検出装置
を、小型かつ低コストの１個の検出素子として提供する
ことができる。

【００６０】なお、図９あるいは図１０のガス検出装置
では、検知部５５にさらに湿度補償用センサ素子ＧＢが
設けられているが、湿度補償用センサ素子ＧＢは、必ず
しも設けられていなくとも良い。すなわち、検出部５５
としてはガスセンサ素子ＧＡだけが設けられたものであ
っても良い。

【００６１】また、図９，図１０のガス検出装置を組合
せることにより、複数種類の特定のガス(ＮＯ_xガス，Ｎ
Ｈ₃ガス)を互いに識別可能に高感度かつ高精度に検出す
ることも可能である。

【００６２】図１３は図７のガス検出装置の第２の具体
例を示す図である。図１３の構成例では、特性値監視部
５０は、検知部５５の所定部分の所定の特性値(例えば
抵抗値)を抽出する特性値抽出器５１と、抽出された特
性値(抵抗値)に基づき検知部５５の第１の特性変化(抵
抗変化)を検出する第１の特性変化検出器５２と、抽出
された特性値(抵抗値)に基づき検知部５５の第２の特性
変化(抵抗変化)を検出する第２の特性変化検出器５３
と、第１の特性変化検出器５２からの検出結果，第２の
特性変化検出器５３からの検出結果に基づき所定のガス
情報を出力(例えば、警報・報知出力)するガス情報出力
部５４とを備えている。

【００６３】図１４は図１３のガス検出装置の回路構成
例を示す図である。図１４の例では、検知部５５に１つ
のガスセンサ(ガスセンサ素子)ＧＡだけが用いられてい
る。

【００６４】また、特性値抽出器５１は、ガスセンサ素
子ＧＡに直列に接続される抵抗６１と、ガスセンサ素子
ＧＡと抵抗６１に所定電圧Ｅを印加する電源６２とによ
り構成されており、ガスセンサ素子ＧＡの抵抗値を、抵
抗６１の端子間の電圧Ｖとして抽出するようになってい
る。

【００６５】また、第１の特性変化検出器５２は、抵抗
６３，６４，６５とコンパレータ６６とにより構成さ
れ、また、第２の特性変化検出器５３は、抵抗６３，６
４，６５とコンパレータ６７とにより構成されている。
ここで、抵抗６３の一端の電位は、例えば電源６２から
の電位Ｅに保持されており、抵抗６３と抵抗６４との間
の電位(コンパレータ６６の＋側の電位)Ｖ₁は、〔(Ｒ₂
＋Ｒ₃)／(Ｒ₁＋Ｒ₂＋Ｒ₃)〕Ｅに常に保持され、抵抗６
４と抵抗６５との間の電位(コンパレータ６７の＋側の
電位)Ｖ₂は、〔Ｒ₃／(Ｒ₁＋Ｒ₂＋Ｒ₃)〕Ｅに常に保持さ
れている。なお、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃は、それぞれ、抵抗６
３，６４，６５の抵抗値である。

【００６６】これにより、コンパレータ６６は、抵抗６
１の端子間電圧Ｖが一定電位Ｖ₁よりも低いとき(換言す
れば、ガスセンサ素子ＧＡの抵抗値が大きいとき)、ハ
イレベルの出力を与え、抵抗６１の端子間電圧Ｖが一定
電位Ｖ₁よりも高いときに(換言すれば、ガスセンサ素子
ＧＡの抵抗値が小さいときに)、ロウレベルの出力を与
えることができる。

【００６７】また、コンパレータ６７は、抵抗６１の端
子間電圧Ｖが一定電位Ｖ₂よりも高いとき(換言すれば、
ガスセンサ素子ＧＡの抵抗値が小さいとき)、ハイレベ
ルの出力を与え、抵抗６１の端子間電圧Ｖが一定電位Ｖ
₁よりも低いときに(換言すれば、ガスセンサ素子ＧＡの
抵抗値が大きいときに)、ロウレベルの出力を与えるこ
とができる。

【００６８】また、ガス情報出力部５４は、抵抗６８，
発光ダイオード６９，ダイオード７０からなる第１の出
力部５７と、抵抗７６，発光ダイオード７７，ダイオー
ド７８からなる第２の出力部５８とを有している。

【００６９】ここで、第１の出力部５７において、抵抗
６８の一端の電位は例えば電位Ｅに保持されており、コ
ンパレータ６６の出力がハイレベルのときには、発光ダ
イオード６９，ダイオード７０には電流が流れず、従っ
て、発光ダイオード６９は発光せず、また、出力端子Ｙ
１から電流を取り出すことができない。これに対し、ガ
スセンサ素子ＧＡの抵抗値が減少し、コンパレータ６６
の出力がロウレベルとなるときには、発光ダイオード６
９，ダイオード７０には電流が流れ、従って、発光ダイ
オード６９が点灯し、また、出力端子Ｙ１から電流ｉ₁
を取り出すことができる。

【００７０】同様に、第２の出力部５８において、抵抗
７６の一端の電位は例えば電位Ｅに保持されており、コ
ンパレータ６７の出力がハイレベルのときには、発光ダ
イオード７７，ダイオード７８には電流が流れず、従っ
て、発光ダイオード７７は発光せず、また、出力端子Ｙ
２から電流を取り出すことができない。これに対し、ガ
スセンサ素子ＧＡの抵抗値が増加し、コンパレータ６７
の出力がロウレベルとなるときには、発光ダイオード７
７，ダイオード７８には電流が流れ、従って、発光ダイ
オード７７が点灯し、また、出力端子Ｙ２から電流ｉ₂
を取り出すことができる。

【００７１】図１４の回路構成のガス検出装置では、ガ
スセンサ素子ＧＡが例えばＮＯ_xガスに晒されると、こ
のガスセンサ素子ＧＡの抵抗値が減少し、抵抗６１の端
子間電圧Ｖが増加する。

【００７２】これにより、コンパレータ６６の出力は、
ハイレベルからロウレベルに変化し、第１の出力部５７
では、発光ダイオード６９，ダイオード７０に電流が流
れ、発光ダイオード６９が点灯する。これにより、ＮＯ
_xガスが発生したことを表示(警報出力)することがで
き、また、出力端子Ｙ１に電流ｉ₁が流れることによ
り、ＮＯ_xガスの発生をこの出力端子Ｙ１から外部に報
知出力することができる。なお、このとき、コンパレー
タ６７の出力は、ハイレベルに保持されるので、第２の
出力部５８では、発光ダイオード７７は点灯せず、ま
た、出力端子Ｙ２には電流は流れない。このように、ガ
スセンサ素子ＧＡがＮＯ_xガスに晒されるときには、第
１の出力部５７からＮＯ_xガス検知を出力することがで
きる。

【００７３】また、ガスセンサ素子ＧＡが例えばＮＨ₃
ガスに晒されると、このガスセンサ素子ＧＡの抵抗値が
増加し、抵抗６１の端子間電圧Ｖが減少する。

【００７４】これにより、コンパレータ６７の出力は、
ハイレベルからロウレベルに変化し、第２の出力部５８
では、発光ダイオード７７，ダイオード７８に電流が流
れ、発光ダイオード７７が点灯する。これにより、ＮＨ
₃ガスが発生したことを表示(警報出力)することがで
き、また、出力端子Ｙ２に電流ｉ₂が流れることによ
り、ＮＨ₃ガスの発生をこの出力端子Ｙ２から外部に報
知出力することができる。なお、このとき、コンパレー
タ６６の出力は、ハイレベルに保持されるので、第１の
出力部５７では、発光ダイオード６９は点灯せず、ま
た、出力端子Ｙ１には電流は流れない。このように、ガ
スセンサ素子ＧＡがＮＨ₃ガスに晒されるときには、第
２の出力部５８からＮＨ₃ガス検知を出力することがで
きる。

【００７５】このように、図１４のガス検出装置では、
１つのガスセンサ素子ＧＡだけで、複数種類のガスのい
ずれをも(例えば、ＮＯ_xガスとＮＨ₃ガスの両方を)、互
いに識別可能に検出し、出力することができる。

【００７６】すなわち、１つの素子ＧＡを用いるだけ
で、ＮＯ_xガスが発生する場合には、発光ダイオード６
９だけが点灯し、また、端子Ｙ１だけから出力が出さ
れ、また、ＮＨ₃ガスが発生する場合には、発光ダイオ
ード７７だけが点灯し、また、端子Ｙ２だけから出力が
出される。これにより、ＮＯ_xガス，ＮＨ₃ガスのいずれ
のガスが発生したかを識別可能に検出することができ
る。

【００７７】また、図１３，図１４のガス検出装置は、
小型化が可能なガスセンサ素子ＧＡを用いており、ま
た、検出処理回路，さらには警報・報知出力回路も簡単
な構成であるので、全体として小型化，低コスト化を図
ることができる。特に、図１４において、検出処理回
路，警報・報知出力回路は、抵抗，コンパレータ，発光
ダイオード，ダイオード等の半導体基板(例えばＳｉ基
板)上に容易に形成できる素子だけから構成されている
ので、例えば、図１５に概略図で示すように、ガスセン
サＧＡをも含めて、図１４のガス検出装置全体を、同一
基質(例えばＳｉ基板)１上に，すなわち同一チップ上
に、モノリシックに形成することが可能となる。また、
各素子間の配線は、基板１上に金属配線(例えば、金(Ａ
ｕ))で形成することができるので、ガス検出装置全体
を、１チップの小型の検出素子として提供できる。従っ
て、この場合には、より一層の小型化，低コスト化を図
ることができる。

【００７８】このように、本発明によれば、ガス濃度が
低濃度のものであっても、ＮＯ_xガスやＮＨ₃ガスなどの
特定のガスを、常温で、高感度に検出可能なガス検出装
置を提供でき、さらには、センサ素子，検出回路のみな
らず、警報，報知等の出力回路をも含め、このガス検出
装置全体を１チップの小型の素子として提供することが
可能となる。

【００７９】また、基質(基板)１として、例えばｎ型の
Ｓｉ基板を用い、また、水素終端ダイヤモンド膜２全体
がダイヤモンド水素化層２ａとなるように、水素終端ダ
イヤモンド膜２の膜厚を非常に薄いもの(例えば数ｎｍ
〜数１０ｎｍ程度のもの)とすれば、ダイヤモンド水素
化層２ａによってｐ型の伝導層が形成されると考えられ
ることから、ｎ型基板１との間でｐｎ接合を形成でき、
ｎ型基板１とその上に形成された水素終端ダイヤモンド
膜２とにより、さらに、種々のデバイスを同一の基板上
に容易な仕方で作製することが可能となる。

【００８０】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１，請求
項２，請求項６，請求項７記載の発明によれば、所定の
基板上に水素終端ダイヤモンド膜が形成され、特定のガ
スに対して水素終端ダイヤモンド膜の所定の特性値が変
化することを用いて、前記特定のガスを検出可能になっ
ているので、装置規模を大型化させず、かつ、常温作動
で低消費電力化が可能であり、ガス濃度が低濃度のもの
であっても、ＮＯ_xガスやＮＨ₃ガスなどを高感度に検出
することができる。

【００８１】また、請求項３，請求項４，請求項６，請
求項８記載の発明によれば、所定の基板上に水素終端ダ
イヤモンド膜が形成され、複数種類の特定のガスのいず
れに対しても、水素終端ダイヤモンド膜の所定の特性値
が変化し、かつ、一の特定のガスと他の特定のガスとで
は特性値変化の傾向が異なることを用いて、前記複数種
類の特定のガスを互いに識別可能に検出可能になってい
るので、上記効果に加えて、さらに、１つのガスセンサ
だけにより、異なる種類のガスのいずれをも(例えば、
ＮＯ_xガスとＮＨ₃ガスとの両方を)、互いに識別可能に
検出することができる。

【００８２】また、請求項５記載の発明によれば、水素
終端ダイヤモンド膜の周縁部には、該周縁部が電気的に
絶縁状態となるような処理が施されているので、ガスセ
ンサのリーク等を防止し、ガス検出感度をより一層高め
ることができる。

【００８３】また、請求項９記載の発明によれば、検知
手段および特性監視手段は、同一の基板上にモノリシッ
クに形成されているので、センサ素子，検出回路のみな
らず、警報，報知等の出力回路をも含め、このガス検出
装置全体を１チップの小型の素子として提供することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガスセンサの構成例を示す図であ
る。

【図２】水素終端ダイヤモンド膜を堆積形成するＣＶＤ
装置の一例を示す図である。

【図３】図１のガスセンサを常温で、それぞれ、ＮＯ₂
ガス，ＮＨ₃ガスに晒したときの電気抵抗値(電流値)変
化を例えば電流計により測定した結果(実験結果)を示す
図である。

【図４】本発明のガスセンサの電極の他の構成例を示す
図である。

【図５】本発明のガスセンサの水素終端ダイヤモンド膜
の周縁部を電気的に絶縁状態にした構成例を示す図であ
る。

【図６】本発明のガスセンサにおいて、信号取出用電極
の設置例を示す図である。

【図７】図１のガスセンサ(ガスセンサ素子)ＧＡを用い
たガス検出装置の構成例を示す図である。

【図８】図７のガス検出装置の第１の具体例を示す図で
ある。

【図９】図８のガス検出装置の回路構成例を示す図であ
る。

【図１０】図８のガス検出装置の回路構成例を示す図で
ある。

【図１１】図９あるいは図１０のガス検出装置の製造工
程例を示す図である。

【図１２】図９あるいは図１０のガス検出装置の製造工
程例を示す図である。

【図１３】図７のガス検出装置の第２の具体例を示す図
である。

【図１４】図１３のガス検出装置の回路構成例を示す図
である。

【図１５】図１４のガス検出装置全体を同一基板上にモ
ノリシックに形成する例を示す概略図である。

【符号の説明】

１基質(基板) ２ダイヤモンド膜(水素終端ダイヤモンド
膜) ２ａダイヤモンド水素化層２ｂ周縁部３ａ，３ｂ電極４ａ，４ｂリード線５ａ，５ｂ信号取出用電極５０特性値監視部５１，７１特性値抽出器５２第１の特性変化検出器５３第２の特性変化検出器５４ガス情報出力部５５検知部７２特性変化検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村徹男東京都渋谷区幡ケ谷１丁目11番６号ニッタン株式会社内 (72)発明者田中征一東京都渋谷区幡ケ谷１丁目11番６号ニッタン株式会社内 (72)発明者橋本隆吉東京都渋谷区幡ケ谷１丁目11番６号ニッタン株式会社内 (72)発明者高橋成政東京都渋谷区幡ケ谷１丁目11番６号ニッタン株式会社内 (72)発明者石川智弥東京都渋谷区幡ケ谷１丁目11番６号ニッタン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の基板上に水素終端ダイヤモンド膜
が形成され、特定のガスに対して水素終端ダイヤモンド
膜の所定の特性値が変化することを用いて、前記特定の
ガスを検出可能になっていることを特徴とするガスセン
サ。
【請求項２】請求項１記載のガスセンサにおいて、前
記特定のガスは、ＮＯ_xガスまたはＮＨ₃ガスであること
を特徴とするガスセンサ。
【請求項３】所定の基板上に水素終端ダイヤモンド膜
が形成され、複数種類の特定のガスのいずれに対して
も、水素終端ダイヤモンド膜の所定の特性値が変化し、
かつ、一の特定のガスと他の特定のガスとでは特性値変
化の傾向が異なることを用いて、前記複数種類の特定の
ガスを互いに識別可能に検出可能になっていることを特
徴とするガスセンサ。
【請求項４】請求項３記載のガスセンサにおいて、一
の特定のガスはＮＯ_xガスであり、他の特定のガスはＮ
Ｈ₃ガスであることを特徴とするガスセンサ。
【請求項５】請求項１または請求項２記載のガスセン
サにおいて、前記水素終端ダイヤモンド膜の周縁部に
は、該周縁部が電気的に絶縁状態となるような処理が施
されていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項６】請求項１または請求項３記載のガスセン
サを少なくとも１つ有する検知手段と、該検知手段のガ
スセンサの所定の特性値の変化を監視し、所定の特性値
の変化特性に基づき所定のガス検出情報を出力する特性
監視手段とを備えていることを特徴とするガス検出装
置。
【請求項７】請求項６記載のガス検出装置において、
前記検知手段は、ガスセンサとして１つのガスセンサだ
けを有しており、前記特性監視手段は、該１つのガスセ
ンサの特性値の変化を監視して、１つの特定のガスを検
出するようになっていることを特徴とするガス検出装
置。
【請求項８】請求項６記載のガス検出装置において、
前記検知手段は、ガスセンサとして、１つのガスセンサ
だけを有しており、前記特性監視手段は、該１つのガス
センサの所定の特性値変化の傾向が、一の特定のガスと
他の特定のガスとで、互いに異なることを用いて、一の
特定のガスと他の特定のガスとの両方を互いに識別可能
に検出するようになっていることを特徴とするガス検出
装置。
【請求項９】請求項６，請求項７または請求項８記載
のガス検出装置において、前記検知手段および前記特性
監視手段は、同一の基板上にモノリシックに形成されて
いることを特徴とするガス検出装置。