JPS60263845A - ガス検出素子とその製造方法 - Google Patents
ガス検出素子とその製造方法Info
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- JPS60263845A JPS60263845A JP11980784A JP11980784A JPS60263845A JP S60263845 A JPS60263845 A JP S60263845A JP 11980784 A JP11980784 A JP 11980784A JP 11980784 A JP11980784 A JP 11980784A JP S60263845 A JPS60263845 A JP S60263845A
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
国産業上の利用分野〕〕
この発明は、空気などの他の気体と接触混合すると数多
の濃度で自然発火する％外ガスを検出できるガス検出素
子とその製造方法に関するものである。
の濃度で自然発火する％外ガスを検出できるガス検出素
子とその製造方法に関するものである。
匡従 来 技 術〕〕
半導体工場、化学工場や研究所などで、空気などの他の
気体と接触あるいは混合すると数チのｍ度でも自然発火
して燃焼する、モノシラン（８ｉＨａ）、ジクロルシラ
ン（ＳｉＨ２Ｃ１２） 、）ジクロルシラン（ＳｉＨＣ
ｌａ）＋ホスフィン（ＰＨｓ） 、ジボラン（Ｂ２Ｈ６
）やアルシン（ＡＦＩＨ３’）などの特殊ガス力多量に
使用されるようになるにつれて、これらの特殊ガスが空
気中に漏洩するなどして自然発火し、火災となる事故が
増加している。
気体と接触あるいは混合すると数チのｍ度でも自然発火
して燃焼する、モノシラン（８ｉＨａ）、ジクロルシラ
ン（ＳｉＨ２Ｃ１２） 、）ジクロルシラン（ＳｉＨＣ
ｌａ）＋ホスフィン（ＰＨｓ） 、ジボラン（Ｂ２Ｈ６
）やアルシン（ＡＦＩＨ３’）などの特殊ガス力多量に
使用されるようになるにつれて、これらの特殊ガスが空
気中に漏洩するなどして自然発火し、火災となる事故が
増加している。
匡従来技術の問題点〕〕
このようなガスを検出するのに、従来はスペクトル成分
などによってガスの存在や濃度を測定する計測器が使用
されている。しかし、このような計測器ａ調整や測定に
時間や手間な会費とし、いつ生じるかわからない、また
早期に検出しなければならないガスの漏洩の検出には全
く不向きである。このため、このような特殊ガスを簡単
に検出できるガス検出素子が望まれているが、現状はこ
のようなガス検出素子は見轟らない。
などによってガスの存在や濃度を測定する計測器が使用
されている。しかし、このような計測器ａ調整や測定に
時間や手間な会費とし、いつ生じるかわからない、また
早期に検出しなければならないガスの漏洩の検出には全
く不向きである。このため、このような特殊ガスを簡単
に検出できるガス検出素子が望まれているが、現状はこ
のようなガス検出素子は見轟らない。
印問題点の解決手段工
本発明者ｉｌｔ％殊ガスを検出できるガス検出素子を得
るべく種々の冥験を行なったところ、白金と酸化第二ス
ズと三酸化アンチモンとをＳｂ／Ｓｎ＝ １〜８モルチ
、Ｐｔ／５ｎ−１〜８モル係の組成比で混合し、６００
〜８５０℃の空気またはアンチモン酸化ガスの雰囲気中
で焼成してなる素子を、さらにシラン系ガス雰囲気中に
さらして後処理を行なうこと九より、特殊ガスΩ検出に
適轟なガス検出素子とその製造方法を見い出したもので
あろ〇 匡作 ｍ１ この発明によるガス検出素子は、特殊ガスを低濃度でか
つ選択性をもって検出できるとともに、特殊ガスが存在
しない環境下ではアルコールガスの検出素子としても用
いることが可能である。
るべく種々の冥験を行なったところ、白金と酸化第二ス
ズと三酸化アンチモンとをＳｂ／Ｓｎ＝ １〜８モルチ
、Ｐｔ／５ｎ−１〜８モル係の組成比で混合し、６００
〜８５０℃の空気またはアンチモン酸化ガスの雰囲気中
で焼成してなる素子を、さらにシラン系ガス雰囲気中に
さらして後処理を行なうこと九より、特殊ガスΩ検出に
適轟なガス検出素子とその製造方法を見い出したもので
あろ〇 匡作 ｍ１ この発明によるガス検出素子は、特殊ガスを低濃度でか
つ選択性をもって検出できるとともに、特殊ガスが存在
しない環境下ではアルコールガスの検出素子としても用
いることが可能である。
（ｆ実 施 例刀
以下、この発明によるガス検出素子とその製造方法につ
いて、実験例により説明する。
いて、実験例により説明する。
口１例１〕
酸化第二スズ（Ｓｎ０２）に塩化白金酸（Ｈ２ＰｔＣｂ
＋）水溶液をＰｔ／Ｓｎ ＝ １〜８モルチとなるよう
忙加え、超音波により良く分散させる。この分散水溶液
を真空凍結乾燥器にセットし、−４０℃で急速凍結なら
びに乾燥させる。次に、この乾燥された試料に三酸化ア
ンチモン（ｓｂ２ｏ３）をｓｂ／５ｎ＝１〜８モル係と
なるように加え、乳鉢で３０分間混合する。この混合し
た試料にイソプロピルアルコールを加えてペースト状に
し、電極が取り付けられたアルミナ磁器管に“塗布して
自然乾燥させる。この乾燥させた素子を、大気開放され
７００±５℃にセットされた空気酸化雰囲気（以後、空
気雰囲気と言う）の石英管内に入れ、１５分間焼成する
。次にこの焼成した素子のアルミナ磁器管内にヒータを
挿入して取り付け、このヒータに通電して素子を３００
±５０℃に加熱し、この力り熱状態のまま空気中で１２
時間エージングする０さらにエージングの終了した素子
をヒータにより３２５±５℃に加熱し、ガス濃度が１０
０ ｐｐｍのＳｉＨ４ガス雰囲気に１０分間さらし、後
処理として５ＩＨａガ・スにより素子の表面処理を行な
い、素子の安定化をはかる。
＋）水溶液をＰｔ／Ｓｎ ＝ １〜８モルチとなるよう
忙加え、超音波により良く分散させる。この分散水溶液
を真空凍結乾燥器にセットし、−４０℃で急速凍結なら
びに乾燥させる。次に、この乾燥された試料に三酸化ア
ンチモン（ｓｂ２ｏ３）をｓｂ／５ｎ＝１〜８モル係と
なるように加え、乳鉢で３０分間混合する。この混合し
た試料にイソプロピルアルコールを加えてペースト状に
し、電極が取り付けられたアルミナ磁器管に“塗布して
自然乾燥させる。この乾燥させた素子を、大気開放され
７００±５℃にセットされた空気酸化雰囲気（以後、空
気雰囲気と言う）の石英管内に入れ、１５分間焼成する
。次にこの焼成した素子のアルミナ磁器管内にヒータを
挿入して取り付け、このヒータに通電して素子を３００
±５０℃に加熱し、この力り熱状態のまま空気中で１２
時間エージングする０さらにエージングの終了した素子
をヒータにより３２５±５℃に加熱し、ガス濃度が１０
０ ｐｐｍのＳｉＨ４ガス雰囲気に１０分間さらし、後
処理として５ＩＨａガ・スにより素子の表面処理を行な
い、素子の安定化をはかる。
その後、ヒータで素子を３００±５０℃に加熱し、空気
中で１２時間エージングを行なう。
中で１２時間エージングを行なう。
このようにして、Ｐｔと５ｎ０２と５ｂ２０３との組成
比を種々変化させ、それぞれの組成比で４個ずつガス検
出素子を製作した。
比を種々変化させ、それぞれの組成比で４個ずつガス検
出素子を製作した。
そして、これらのガス検出素子を、その素子温度が３２
５℃となるようにヒータに通電して加熱し、２５℃の清
浄空気中ならびにそれぞれの濃度が１００ ｐｐｍの水
素（Ｈ２）ｌ−酸化炭素（ＣＯ） 、アンモニア（ＮＨ
ａ）、メタン（ＣＨａ） 、エチレン（Ｃ２Ｈ４）＋エ
タン（Ｃ２Ｈ６）、イソブタン（ｉｃ４Ｈ１０）。
５℃となるようにヒータに通電して加熱し、２５℃の清
浄空気中ならびにそれぞれの濃度が１００ ｐｐｍの水
素（Ｈ２）ｌ−酸化炭素（ＣＯ） 、アンモニア（ＮＨ
ａ）、メタン（ＣＨａ） 、エチレン（Ｃ２Ｈ４）＋エ
タン（Ｃ２Ｈ６）、イソブタン（ｉｃ４Ｈ１０）。
インプロピルアルコール（ｉｃａＨ７０Ｈ） 、モノシ
ラン（ＳｉＨａ）の各ガス中にさらして抵抗値を測定し
、測定結果より空気中の抵抗値（Ｒｏ）と各ガス中での
抵抗値（Ｒｇ）との比Ｒｏ／Ｒｇをめたところ、それぞ
れの組成比での４個の素子の平均値は表１に示す結果と
なった。
ラン（ＳｉＨａ）の各ガス中にさらして抵抗値を測定し
、測定結果より空気中の抵抗値（Ｒｏ）と各ガス中での
抵抗値（Ｒｇ）との比Ｒｏ／Ｒｇをめたところ、それぞ
れの組成比での４個の素子の平均値は表１に示す結果と
なった。
そしてこの測定結果より□、８１Ｈｚガスに対するＲｏ
／Ｒｇと、他のガスに対するＲｏ／′Ｒｇのうち最大を
示したものとの比、つまりＳＮ比をめたところ、表１の
ＳＮ比■の欄に示す結果となり、また１ｃ３Ｈ７０Ｈガ
スに対するＲ（、Ａｇと、５ＩＨ４ガスを除く他のガス
に対するＲｏ／Ｒｇのうち最大を示したものとのＳＮ比
をめたところ、表１のＳＮ比■のＳに示す結果となった
。
／Ｒｇと、他のガスに対するＲｏ／′Ｒｇのうち最大を
示したものとの比、つまりＳＮ比をめたところ、表１の
ＳＮ比■の欄に示す結果となり、また１ｃ３Ｈ７０Ｈガ
スに対するＲ（、Ａｇと、５ＩＨ４ガスを除く他のガス
に対するＲｏ／Ｒｇのうち最大を示したものとのＳＮ比
をめたところ、表１のＳＮ比■のＳに示す結果となった
。
また、表１に示したガス検出素子のうち、組成比がＰｔ
／Ｓｎ ＝ ２モル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ４モル係
の素子の抵抗変化特性は第１図に示す通りであり、ＲＱ
の最小はＰｔ／Ｓｎ ＝ ２モル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ
＝ ４モル係の素子の１５にΩ％ＲＯの最大はＰｔ／Ｓ
ｎ ＝ ５モル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ２モル係の素
子の３７３にΩであり、前者の素子はＳＮ比が最大、後
者の素子はＳＮ比か最小であった。
／Ｓｎ ＝ ２モル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ４モル係
の素子の抵抗変化特性は第１図に示す通りであり、ＲＱ
の最小はＰｔ／Ｓｎ ＝ ２モル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ
＝ ４モル係の素子の１５にΩ％ＲＯの最大はＰｔ／Ｓ
ｎ ＝ ５モル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ２モル係の素
子の３７３にΩであり、前者の素子はＳＮ比が最大、後
者の素子はＳＮ比か最小であった。
なお、組成比でＰｔ／Ｓｎが０．５モル係ならびに１０
モル係以上、またＳｂ／Ｓｎ 二０ 、５モル係ならび
に１０モル係以上の素子を上記製造方法で製作し、各種
μスに対する特性を測定したところ、これらの素子の多
くは５ｉＨａガヌの他のガスに対するＳＮ比が１．５以
下を示した。
モル係以上、またＳｂ／Ｓｎ 二０ 、５モル係ならび
に１０モル係以上の素子を上記製造方法で製作し、各種
μスに対する特性を測定したところ、これらの素子の多
くは５ｉＨａガヌの他のガスに対するＳＮ比が１．５以
下を示した。
また、上記製造方法において焼成温度を５００〜１００
０℃の範囲で変化させてみたところ、６００〜８５０℃
の温度範囲で焼成した素子はＳｉＨ４ガスの他のガスに
対するＳＮ比は１．５以が１．５以下に低下した。
０℃の範囲で変化させてみたところ、６００〜８５０℃
の温度範囲で焼成した素子はＳｉＨ４ガスの他のガスに
対するＳＮ比は１．５以が１．５以下に低下した。
埒らに素子の加熱温度を種々変化させたところ、５ＩＨ
４ガスの他のガスに対するＳＮ比は２００〜４００℃で
はそのほとんどが１．５以上を示したが、この温度範囲
をはずれると多くの素子はＳＮ比が大巾に低下する傾向
を示した。
４ガスの他のガスに対するＳＮ比は２００〜４００℃で
はそのほとんどが１．５以上を示したが、この温度範囲
をはずれると多くの素子はＳＮ比が大巾に低下する傾向
を示した。
また、後処理工程の５ｉＨｚガス濃度を変化させたとこ
ろ、４００ｐｐｍ以上で後処理、つまり表面処理をした
素子は、ＳｉＨ４ガスに対する応答性が低下した。また
、２５ ｐｐｍ以下で後処理した素子Ｕ、ＳｉＨ４ガス
匠繰り返してさらした時の変化比（経時特性）が悪化す
る傾向を示した。
ろ、４００ｐｐｍ以上で後処理、つまり表面処理をした
素子は、ＳｉＨ４ガスに対する応答性が低下した。また
、２５ ｐｐｍ以下で後処理した素子Ｕ、ＳｉＨ４ガス
匠繰り返してさらした時の変化比（経時特性）が悪化す
る傾向を示した。
なお、後処理工程のガスとして、５ｉＨａガスの外、５
ｔｎ２ｃ１２ガスなどのシラン系ガスを用いてもよい。
ｔｎ２ｃ１２ガスなどのシラン系ガスを用いてもよい。
例えば５ｉＨ２Ｃ１２ガスで後処理した素子は、組成比
によって異なるものの、ＳｉＨ４ガスで後処理したもの
に比べ、ＳｉＨ４ガスに対する選択性が多少向上する傾
向が見られる。
によって異なるものの、ＳｉＨ４ガスで後処理したもの
に比べ、ＳｉＨ４ガスに対する選択性が多少向上する傾
向が見られる。
この実験の結果、ＰｔとＳｒ＋０２と５ｂ２ｏ３とをｐ
ｔ／Ｓｎ＝ １〜Ｆ１モル係、Ｓｂ／Ｓｎ ＝ １〜８
モル係の組成比で混合し、６００〜８５０℃の空気雰囲
気中で焼成し、さらに２５〜４００ ｐｐｍのシラン系
ガス中で後処理した素子を、２００〜４００℃に加熱し
て用いることにより、ＳｉＨ４などの特殊ガスに対し選
択性を有する、また特殊ガスを含まない気体中ではアル
コールガスに対し選択性を有するガス検出素子が得られ
ることが判明した〇 〔実験例２〕 ５ｎ０２にｎ２ｐｔｃｔ、、水溶液をＰｔ／Ｓｎ ＝
１〜８８モル％なるように加え、超音波により良く分散
させる。この分散水溶液を真空凍結乾燥器にセットし、
−４０℃で急速凍結ならびに乾燥させる。
ｔ／Ｓｎ＝ １〜Ｆ１モル係、Ｓｂ／Ｓｎ ＝ １〜８
モル係の組成比で混合し、６００〜８５０℃の空気雰囲
気中で焼成し、さらに２５〜４００ ｐｐｍのシラン系
ガス中で後処理した素子を、２００〜４００℃に加熱し
て用いることにより、ＳｉＨ４などの特殊ガスに対し選
択性を有する、また特殊ガスを含まない気体中ではアル
コールガスに対し選択性を有するガス検出素子が得られ
ることが判明した〇 〔実験例２〕 ５ｎ０２にｎ２ｐｔｃｔ、、水溶液をＰｔ／Ｓｎ ＝
１〜８８モル％なるように加え、超音波により良く分散
させる。この分散水溶液を真空凍結乾燥器にセットし、
−４０℃で急速凍結ならびに乾燥させる。
次に、この乾燥された試料に５ｂ２ｏａをＳｂ／Ｓｎ
＝１〜８モルチモルるように加え、乳鉢で３０分間混合
する。この混合した試料にイソプロピルアルコールを加
えてペースト状にし、電極が取り付けられたアルミナ磁
器管に塗布して自然乾燥させる。一方、７００±５℃に
セットされた内径４０ ｉｎ 、 電気炉挿入部分５０
ｃｒｎの石英管内にオキシ塩化アンチモン（ＳｂＯＣｌ
）を２−５ｍｇ載置したアルミナボートな３０分曲封入
し、石英管内をアンチモン酸化ガス雰囲気にする。そし
てこの７００±５℃にセットされたアンチモン酸化ガス
界囲気の石英管内に上記の自然乾燥させた素子を封入し
、１５分間焼成する。次に、この焼成した素子のアルミ
ナ磁器管内にヒータを挿入して取り付け、とのヒータに
通電して素子を３００±５０℃に加熱し、加熱状縛のま
ま空気中で１２時間エージングする。ざらに、エージン
グの終了した素子をヒータで３２５±５℃に加熱し、濃
度が１００ ｐｐｍのＳ ｉＨＡガス雰囲気中［１０分
間さらして後処理を行ない、素子の安定化をはかる。そ
の後、素子をヒータで３００±５０℃に加熱し、空気中
で１２時間エージングな行なう。
＝１〜８モルチモルるように加え、乳鉢で３０分間混合
する。この混合した試料にイソプロピルアルコールを加
えてペースト状にし、電極が取り付けられたアルミナ磁
器管に塗布して自然乾燥させる。一方、７００±５℃に
セットされた内径４０ ｉｎ 、 電気炉挿入部分５０
ｃｒｎの石英管内にオキシ塩化アンチモン（ＳｂＯＣｌ
）を２−５ｍｇ載置したアルミナボートな３０分曲封入
し、石英管内をアンチモン酸化ガス雰囲気にする。そし
てこの７００±５℃にセットされたアンチモン酸化ガス
界囲気の石英管内に上記の自然乾燥させた素子を封入し
、１５分間焼成する。次に、この焼成した素子のアルミ
ナ磁器管内にヒータを挿入して取り付け、とのヒータに
通電して素子を３００±５０℃に加熱し、加熱状縛のま
ま空気中で１２時間エージングする。ざらに、エージン
グの終了した素子をヒータで３２５±５℃に加熱し、濃
度が１００ ｐｐｍのＳ ｉＨＡガス雰囲気中［１０分
間さらして後処理を行ない、素子の安定化をはかる。そ
の後、素子をヒータで３００±５０℃に加熱し、空気中
で１２時間エージングな行なう。
このよ５に１．て、Ｐｔと５ｎ０２と５ｂ２０３とのｇ
成孔を種々変化させ、それぞれの組成比で４個ずつガス
検出素子を製作した。
成孔を種々変化させ、それぞれの組成比で４個ずつガス
検出素子を製作した。
そして、これらのガス検出素子を、その素子温度が３２
５°Ｃとなるようにヒータに通′亀して加熱し、２５℃
の清浄空気中ならびにそれぞれの濃度が１００ ｐｐｍ
のＨ２＋ ｃｏ、 ＮＨ３＋ 、ＣＨｉ（＋・”２ＨＡ
＋Ｃ２Ｈ６１１ｃＡＨ１（１，１ｃ３Ｈ７０Ｈ＋ ５ｉ
Ｈａの各ガス中にさらして抵抗値を測定した。この測定
結果より空気中のＲ，と谷ガス中でのＲｇとの比Ｒｏ／
Ｒｇをめたところ、それぞれの組成比での４個の素子の
平均埴は表２に示す結果とな″）だ。
５°Ｃとなるようにヒータに通′亀して加熱し、２５℃
の清浄空気中ならびにそれぞれの濃度が１００ ｐｐｍ
のＨ２＋ ｃｏ、 ＮＨ３＋ 、ＣＨｉ（＋・”２ＨＡ
＋Ｃ２Ｈ６１１ｃＡＨ１（１，１ｃ３Ｈ７０Ｈ＋ ５ｉ
Ｈａの各ガス中にさらして抵抗値を測定した。この測定
結果より空気中のＲ，と谷ガス中でのＲｇとの比Ｒｏ／
Ｒｇをめたところ、それぞれの組成比での４個の素子の
平均埴は表２に示す結果とな″）だ。
これらの測定結果より、Ｓ ｉ Ｈ４ガスに対するＲＯ
／Ｒｇと、佃のガスに対するＲＯＡＨのうち最大を示し
たものとのＳＮ比をめたところ、表２０）ＳＮ比■の欄
に示す結果となり、また１Ｃ３Ｈ７０Ｈガスに対するＲ
Ｏ／Ｒｇと、５ｉＨａガスを除く他のガスに対するＲｏ
／Ｒｇのうち最大を示したものとのＳＮ比をめたところ
、表２のＳＮ比■の欄に示す結果となった。
／Ｒｇと、佃のガスに対するＲＯＡＨのうち最大を示し
たものとのＳＮ比をめたところ、表２０）ＳＮ比■の欄
に示す結果となり、また１Ｃ３Ｈ７０Ｈガスに対するＲ
Ｏ／Ｒｇと、５ｉＨａガスを除く他のガスに対するＲｏ
／Ｒｇのうち最大を示したものとのＳＮ比をめたところ
、表２のＳＮ比■の欄に示す結果となった。
なお、表２のガス検出素子のうち、組成比がＰｔ／Ｓｎ
＝ ２モル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ４モル係の素子
の抵抗変化特性は第１図に示す通りであり、Ｒ。
＝ ２モル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ４モル係の素子
の抵抗変化特性は第１図に示す通りであり、Ｒ。
のん／」ｘはＰｔ／Ｓｎ ：＝ ２モル％、 Ｓｂ／Ｓ
ｎ ＝ ４モル係の素子の５０にΩ、ＲＯの最大はＰｔ
／Ｓｎ ＝ ８モル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ８モル％
の素子′の１．３ＭΩ、ＳＮ比か最小のＰｔ／Ｓｎ ＝
４モル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ４モル係の素子のＲ
，は３７４にΩ、ＳＮ比が最大のＰｔ／Ｓｎ ＝ ８モ
ル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ ： ４モル係の素子のＲ，は６
４５にΩであった○ また、組成比でＰｔ／Ｓｎが０．５モル係ならびに１０
０モル％上、またＳｂ／Ｓｎが０，５モルチならびに１
０モモル以上の素子を上記製造方法で製作したところ、
これらの素子の多く、ｉｔ ８ｉＨａガヌの他のガスに
対するＳＮ比が１．５前後あるいはそれ以下に低下した
。
ｎ ＝ ４モル係の素子の５０にΩ、ＲＯの最大はＰｔ
／Ｓｎ ＝ ８モル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ８モル％
の素子′の１．３ＭΩ、ＳＮ比か最小のＰｔ／Ｓｎ ＝
４モル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ４モル係の素子のＲ
，は３７４にΩ、ＳＮ比が最大のＰｔ／Ｓｎ ＝ ８モ
ル％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ ： ４モル係の素子のＲ，は６
４５にΩであった○ また、組成比でＰｔ／Ｓｎが０．５モル係ならびに１０
０モル％上、またＳｂ／Ｓｎが０，５モルチならびに１
０モモル以上の素子を上記製造方法で製作したところ、
これらの素子の多く、ｉｔ ８ｉＨａガヌの他のガスに
対するＳＮ比が１．５前後あるいはそれ以下に低下した
。
また、上記製造方法において焼成温度を変化させたとこ
ろ、６００〜８５０℃の範囲で焼成した素子けＳｉＨ４
ガスの惟のガスに対するＳＮ比が１．５以上得られるが
、５５０ ’Ｃ以下あるいは９００℃以上で焼成した素
子のＳＮ比はその多くが１．５以下に低下した。
ろ、６００〜８５０℃の範囲で焼成した素子けＳｉＨ４
ガスの惟のガスに対するＳＮ比が１．５以上得られるが
、５５０ ’Ｃ以下あるいは９００℃以上で焼成した素
子のＳＮ比はその多くが１．５以下に低下した。
次に、石英管内をアンチモン酸化ガス雰囲気とするのに
、５ｂＯＣ１の倉を変化場せて素子を製作したところ、
５ｂＯＣ１を０ 、２５〜７． ５ｍｇｆｉ成して作成
したアンチモン酸化ガス雰囲気中で製作した素子１ｔｓ
ｉＨ４ガヌの他のガスに対するＳＮ比が１．５以上得ら
れた。
、５ｂＯＣ１の倉を変化場せて素子を製作したところ、
５ｂＯＣ１を０ 、２５〜７． ５ｍｇｆｉ成して作成
したアンチモン酸化ガス雰囲気中で製作した素子１ｔｓ
ｉＨ４ガヌの他のガスに対するＳＮ比が１．５以上得ら
れた。
まｆ ５ｂＯＣ１の代りに５ｂ２ｏ３を用いてアンチモ
ン酸化ガス雰囲気を作成したところ、５ｂ２ｏ３を０・
２５〜７．５ｍｇ焼成して作成した雰囲気中で製作し
た素子は上記と同様の結果を示した〇この結果、アンチ
モン酸化ガス雰囲気ｕ 、５ｂ２ｏ３のモル数に換算し
て２Ｘ１０−’〜３Ｘ１０−’モル／ｄの分針のアンチ
モン化合物を焼成して作成すればよいことが判明した。
ン酸化ガス雰囲気を作成したところ、５ｂ２ｏ３を０・
２５〜７．５ｍｇ焼成して作成した雰囲気中で製作し
た素子は上記と同様の結果を示した〇この結果、アンチ
モン酸化ガス雰囲気ｕ 、５ｂ２ｏ３のモル数に換算し
て２Ｘ１０−’〜３Ｘ１０−’モル／ｄの分針のアンチ
モン化合物を焼成して作成すればよいことが判明した。
さらに、後処理工程の５ＩＨ４ガス濃度を変化濱せたと
ころ、４００ ｐｐｍ以上で表面処理した素子はＳｉＨ
４ガスに対する応答性が低下し、２５ｐｐｍで表面処理
した素子は経時特性が悪化する傾向を示した。また後処
理時間はガス濃度によって異なるが、１〜３０分位の範
囲が適当である〇また、素子の加熱温度を変化させたと
ころ、ＳｉＨ４ガスに対するＳＮ比は２００〜４００℃
ではそのほとんどが１．５以上を示したが、この温度範
囲をけずれるとほとんどの素子は大巾に低下する傾向を
示した。
ころ、４００ ｐｐｍ以上で表面処理した素子はＳｉＨ
４ガスに対する応答性が低下し、２５ｐｐｍで表面処理
した素子は経時特性が悪化する傾向を示した。また後処
理時間はガス濃度によって異なるが、１〜３０分位の範
囲が適当である〇また、素子の加熱温度を変化させたと
ころ、ＳｉＨ４ガスに対するＳＮ比は２００〜４００℃
ではそのほとんどが１．５以上を示したが、この温度範
囲をけずれるとほとんどの素子は大巾に低下する傾向を
示した。
なお、後処理工程のガスとしては、実験例１と同様に、
５ｔＨ２ｃ１２などのシラン系ガスを用いてもよい。
５ｔＨ２ｃ１２などのシラン系ガスを用いてもよい。
この実験の結果、Ｐｔと５ｎ０２と５ｂ２ｏ３とをＰｔ
／Ｓｎ＝ １〜８モモル、Ｓｂ／Ｓｎ ＝ １〜８ モ
ｋ ％ （ｎ組成比で混合し、６００〜８５０℃のアン
チモン酸化ガス雰囲気中で焼成し、さらに２５〜４００
ｐｐｍのシラン系ガス中で後処理した素子を２００〜４
００℃に加熱して用いることにより、Ｓ ｉＨ４などの
特殊ガスに対し選択性を有する、また特殊ガスを含まな
い気体中ではアルコールガスに対し選択性を有するガス
検出素子が得られることが判明した〇 工効 果１ この発明によれば、低濃度の特殊ガスに対シて選択性を
有する、また特殊ガスを含まない環境下ではアルコール
ガスに対して選択性を有するガス検出素子、ならびにそ
の製造方法が得られる。
／Ｓｎ＝ １〜８モモル、Ｓｂ／Ｓｎ ＝ １〜８ モ
ｋ ％ （ｎ組成比で混合し、６００〜８５０℃のアン
チモン酸化ガス雰囲気中で焼成し、さらに２５〜４００
ｐｐｍのシラン系ガス中で後処理した素子を２００〜４
００℃に加熱して用いることにより、Ｓ ｉＨ４などの
特殊ガスに対し選択性を有する、また特殊ガスを含まな
い気体中ではアルコールガスに対し選択性を有するガス
検出素子が得られることが判明した〇 工効 果１ この発明によれば、低濃度の特殊ガスに対シて選択性を
有する、また特殊ガスを含まない環境下ではアルコール
ガスに対して選択性を有するガス検出素子、ならびにそ
の製造方法が得られる。
第１図はこの発明の実験例１によって、また第２図は実
験例２によってそれぞれ表作したガス検出素子の１実施
例の各種ガスに対する抵抗変化特性を示す図である〇 特許出願人能美防災工業株式会社 第１図 １〇−
験例２によってそれぞれ表作したガス検出素子の１実施
例の各種ガスに対する抵抗変化特性を示す図である〇 特許出願人能美防災工業株式会社 第１図 １〇−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酸化第二スズを主材、白金を触媒、三酸化アンチモ
ンを安定材とし、２５〜４００ ｐｐｍのシラン系ガス
雰囲気で後処理された金属酸化物半導体と、この半導体
を加熱する手段とよりなることを特徴とするガス検出素
子。 ２、加熱する手段は、半導体を２０６〜４００℃に加熱
するものである特許請求の範囲第１項記載のガス検出素
子。 ３、塩化白金酸水溶液に酸化第二スズをｐｔ／５ｎ＝１
〜８モル係となるように加えて艮〈分散させる第１工程
と、第１工程で製作した試料に三酸化アンチモンをＳｂ
／Ｓｎ ＝ １〜８七ル係となるように混合する第２工
程と、第２工程で製作した試料に有機溶剤を加えてペー
スト状にして電極付きの絶縁体に塗布し乾燥させる第３
工程と、第３工程で製作した素子を６００〜８５０℃の
空気酸化雰囲気中で焼成する第４工程と、第４工程で焼
成した素子を２５〜４００ ｐｐｍのシラン系ガス雰囲
気にさらす第５工程とからなるガス検出素子の製造方法
。 ４、塩化白金散水溶液に酸化第二スズをＰｔ／５ｎ＝１
〜８モルチとなるように加えて良く分散させる第１工程
と、第１工程で製作した試料に三酸化アンチモンをＳｂ
／Ｓｎ ＝ １〜８七ル係となるように混合する第２工
程と、第２工程で製作した試料九有機溶剤を加えてペー
スト状にして１ａｌ惚付きの絶縁体に塗布し乾燥させる
第３工程と、第３工程で製作した素子を６００〜８５０
℃のアンチモン酸化ガス雰囲気中で焼成する第４工程と
、第４工程で焼成した素子を２５〜４００ ｐｐｍのシ
ラン系ガス雰囲気にさらす第５工程とからなるガス検出
素子の製造方法。 ５、アンチモン酸化ガス雰囲気は、三酸化アンチモンの
モル数に換算して２Ｘ１０−’〜３×１０・−−モル／
ｉの分量のアンチモン化合物を焼成して作成されるもの
である特許請求の範囲第４項記載のガス検出素子の製造
方法。 ６、アンチモン化合物は、オキシ塩化アンチモンである
特許請求の範囲第５項記載のガス検出素子の製造方法。 ７、アンチモン化合物は、三酸化アンチモンである特許
請求の範囲第５項記載のガス検出素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11980784A JPS60263845A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | ガス検出素子とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11980784A JPS60263845A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | ガス検出素子とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60263845A true JPS60263845A (ja) | 1985-12-27 |
| JPH0418258B2 JPH0418258B2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=14770709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11980784A Granted JPS60263845A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | ガス検出素子とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60263845A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62197755A (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-01 | Agency Of Ind Science & Technol | ガスセンサ−用酸化物半導体薄膜の製造法 |
| JPS62207945A (ja) * | 1986-03-08 | 1987-09-12 | Shimizu Constr Co Ltd | ガス漏れ検知装置 |
| JP2004003915A (ja) * | 2002-03-29 | 2004-01-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサの熱処理方法、及びそれを用いたガスセンサの製造方法及び検査方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4953497A (ja) * | 1972-09-22 | 1974-05-24 | ||
| JPS5349493A (en) * | 1976-10-18 | 1978-05-04 | Saito Noboru | Gas detecting element composed of oxide semiconductor |
| JPS53143298A (en) * | 1977-05-19 | 1978-12-13 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | Carbon monoxide sensor element |
| JPS5499697A (en) * | 1978-01-24 | 1979-08-06 | Asahi Glass Co Ltd | Gas sensing body for reductive gas |
| JPS54112179A (en) * | 1978-02-23 | 1979-09-01 | Sony Corp | Semiconductor device |
| JPS54121795A (en) * | 1978-03-15 | 1979-09-21 | Fujitsu Ltd | Production of gas detecting element material |
-
1984
- 1984-06-13 JP JP11980784A patent/JPS60263845A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4953497A (ja) * | 1972-09-22 | 1974-05-24 | ||
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| JPS54112179A (en) * | 1978-02-23 | 1979-09-01 | Sony Corp | Semiconductor device |
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| JP2004003915A (ja) * | 2002-03-29 | 2004-01-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサの熱処理方法、及びそれを用いたガスセンサの製造方法及び検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0418258B2 (ja) | 1992-03-27 |
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