JPS6050446A - 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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- JPS6050446A JPS6050446A JP58157931A JP15793183A JPS6050446A JP S6050446 A JPS6050446 A JP S6050446A JP 58157931 A JP58157931 A JP 58157931A JP 15793183 A JP15793183 A JP 15793183A JP S6050446 A JPS6050446 A JP S6050446A
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- G01—MEASURING; TESTING
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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】
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特殊ガスを選択的に検出するガス
検出素子に関するものであるＯ 半導体工場、化学工場や研究所などで、空気などのイｔ
ｌＩの気体と接触あるいは混合すると斂チの濃度でも自
然発火して燃焼する、モノシラン（ＳｉＨ４）、ジクロ
ルシラン（５ｉＨ２Ｃ１２） 、トリクロルシラン（５
ｉＨＣ１３）、ホスフィン（ＰＨ３）。
の濃度で自然発火する特殊ガスを選択的に検出するガス
検出素子に関するものであるＯ 半導体工場、化学工場や研究所などで、空気などのイｔ
ｌＩの気体と接触あるいは混合すると斂チの濃度でも自
然発火して燃焼する、モノシラン（ＳｉＨ４）、ジクロ
ルシラン（５ｉＨ２Ｃ１２） 、トリクロルシラン（５
ｉＨＣ１３）、ホスフィン（ＰＨ３）。
ジボラン（Ｂ２Ｈ６） やアルシン（ＡｌＨ３）などの
特殊ガスが多址に使用されるようになるにつれて、これ
ら特殊ガスが空気中に漏洩イーるなどして自然発火し火
災となる事故カｚ３ｇ加している。
特殊ガスが多址に使用されるようになるにつれて、これ
ら特殊ガスが空気中に漏洩イーるなどして自然発火し火
災となる事故カｚ３ｇ加している。
このｌζめ、このような特殊ガスを低濃度で検出できる
ガス検出素子が望せれているが、９状はこのようなガス
検出素子が見当らない。
ガス検出素子が望せれているが、９状はこのようなガス
検出素子が見当らない。
このような点にかんがみ、本発明者ｄシラン糸ガスなど
の特殊ガスを検出できるガス検出素子を得るべく種々の
実験を行なった。この実験の結果、先に出願した特願昭
５７−２２６５１０号の発明に基くガス検出素子にヒー
タなどの加熱手段を設け、この加熱手段でガス検出素子
を加熱したところ、シラン系ガスに対し高い選択性を有
するガス検出素子が得られることが判明した。
の特殊ガスを検出できるガス検出素子を得るべく種々の
実験を行なった。この実験の結果、先に出願した特願昭
５７−２２６５１０号の発明に基くガス検出素子にヒー
タなどの加熱手段を設け、この加熱手段でガス検出素子
を加熱したところ、シラン系ガスに対し高い選択性を有
するガス検出素子が得られることが判明した。
つ捷り、酸化第２スズ（５ｎＯ２）と塩化白金酸（Ｈ２
ｐｔｃ１６ ） ト、ｔ キ’／塩化７ ｙ −ｙ−％
ｙ （５ｂＯＣ１）とをＰｔ／Ｓｎ ＝ ４モル係、
Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ６モル係の組成比で混合したものを、
１対の電極が設けられたアルミナ磁器管上に塗布し、７
００±５°Ｃにセットされた空気雰囲気ならびにＳ ｂ
Ｏｃ Ｉを４．０ｍｇｍ成して得られたアンチモン酸化
ガス雰囲気の石英管内で１５分間焼成して素子を製作し
、この素子のアルミナ磁器管内に加熱手段としてのヒー
タを挿入した。そしてヒータに通′シしてガス検出素子
を２６０℃に刀り熱し、２５℃の清浄空気中ならびにそ
れぞれ濃度が１０ （ｌ ｐｐｍの一酸化炭素（ＣＯ）
、メタン（ＣＨ４）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、エタン（
Ｃ２Ｈ６）、水素（Ｈ２）、アンモニア（Ｎ）Ｉ３）、
エチルアルコール（ＥｔＯＨ）ならびにモノシラン（５
ｉＨ４）の各ガス中ＫＪらして空気中の抵抗１ｉＭ（’
Ｒｏ）ならびに各ガス中の抵抗値（Ｒｇ）を測定し、Ｒ
ｏ７’Ｒｇつ寸りＳＮ比をめた。この結果の１例を、空
気雰囲気中で焼成し初期抵抗値ｎｏが１３’ ５ ＫΩ
のガス検出素子（素子Ａ）、ならびにアンチモン酸化ガ
ス雰囲気中で焼成し初期抵抗値Ｒｏが７４にΩのガス検
出素子（素子Ｂ）について表１に示す。
ｐｔｃ１６ ） ト、ｔ キ’／塩化７ ｙ −ｙ−％
ｙ （５ｂＯＣ１）とをＰｔ／Ｓｎ ＝ ４モル係、
Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ６モル係の組成比で混合したものを、
１対の電極が設けられたアルミナ磁器管上に塗布し、７
００±５°Ｃにセットされた空気雰囲気ならびにＳ ｂ
Ｏｃ Ｉを４．０ｍｇｍ成して得られたアンチモン酸化
ガス雰囲気の石英管内で１５分間焼成して素子を製作し
、この素子のアルミナ磁器管内に加熱手段としてのヒー
タを挿入した。そしてヒータに通′シしてガス検出素子
を２６０℃に刀り熱し、２５℃の清浄空気中ならびにそ
れぞれ濃度が１０ （ｌ ｐｐｍの一酸化炭素（ＣＯ）
、メタン（ＣＨ４）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、エタン（
Ｃ２Ｈ６）、水素（Ｈ２）、アンモニア（Ｎ）Ｉ３）、
エチルアルコール（ＥｔＯＨ）ならびにモノシラン（５
ｉＨ４）の各ガス中ＫＪらして空気中の抵抗１ｉＭ（’
Ｒｏ）ならびに各ガス中の抵抗値（Ｒｇ）を測定し、Ｒ
ｏ７’Ｒｇつ寸りＳＮ比をめた。この結果の１例を、空
気雰囲気中で焼成し初期抵抗値ｎｏが１３’ ５ ＫΩ
のガス検出素子（素子Ａ）、ならびにアンチモン酸化ガ
ス雰囲気中で焼成し初期抵抗値Ｒｏが７４にΩのガス検
出素子（素子Ｂ）について表１に示す。
表 １
なお、ＳｉＨ４ガスにζらした後のこれらのガス検出素
子の清浄空気中での抵抗値は素子人け２８にΩにまた素
子ＢけＩｆｉ、５にΩに低下した。
子の清浄空気中での抵抗値は素子人け２８にΩにまた素
子ＢけＩｆｉ、５にΩに低下した。
さらにこれらのガス検出素子を上ｇｔ各ガス中にさらし
てＲｏ／ＲＨの特性を調べたところ、２回目のＲｏ／Ｒ
ｇは、素子ＡではＳｉＨ４ガス忙対し３６を、ＥｔＯＨ
ガスに対し５．８を、その他のガス九対し１．１〜３．
６をそれぞれ示し、素子Ｂでは５ｉＨ４ガスに対し３３
を、Ｅ ｔＯＨガスに対し６．３を、その他のガスに対
し１．１〜３．８をそれぞれ示した。ｊた３回目以降で
は素子人ならびに素子Ｂとも、清浄空気中での抵抗値は
多少の増減がみられるだけでほとんど変化せず、ＳｉＨ
４ガスに対スるＲＯ／Ｒｇは２７〜１８を示し、これ以
外のガスに対するＲｏ／Ｒｇは上記とほぼ同様な、ある
いは上記より低下する傾向を示した。捷だ素子の組成比
と焼成温度を変えて素子を製作し、素子温度を変えて実
験を行なったところ、ＳｉＨ４ガスに対するＲｏ／Ｒｇ
は１回月は１’１０〜３００．２回月は３０〜５０，３
回目以降は１６〜３５を示し、他のガスに対するＲｏ／
ＲｇはＳ、ＩＨ４ガスの１／４〜１／６以下を示した。
てＲｏ／ＲＨの特性を調べたところ、２回目のＲｏ／Ｒ
ｇは、素子ＡではＳｉＨ４ガス忙対し３６を、ＥｔＯＨ
ガスに対し５．８を、その他のガス九対し１．１〜３．
６をそれぞれ示し、素子Ｂでは５ｉＨ４ガスに対し３３
を、Ｅ ｔＯＨガスに対し６．３を、その他のガスに対
し１．１〜３．８をそれぞれ示した。ｊた３回目以降で
は素子人ならびに素子Ｂとも、清浄空気中での抵抗値は
多少の増減がみられるだけでほとんど変化せず、ＳｉＨ
４ガスに対スるＲＯ／Ｒｇは２７〜１８を示し、これ以
外のガスに対するＲｏ／Ｒｇは上記とほぼ同様な、ある
いは上記より低下する傾向を示した。捷だ素子の組成比
と焼成温度を変えて素子を製作し、素子温度を変えて実
験を行なったところ、ＳｉＨ４ガスに対するＲｏ／Ｒｇ
は１回月は１’１０〜３００．２回月は３０〜５０，３
回目以降は１６〜３５を示し、他のガスに対するＲｏ／
ＲｇはＳ、ＩＨ４ガスの１／４〜１／６以下を示した。
以上の実験から、酸化第２スズとオキシ塩化アンチモン
と白金とをＳｂ／Ｓｎ ＝ ２〜８モル係、Ｐｔ／Ｓｎ
＝ ２〜１０モル係の組成比で混合し６００〜８５０
℃の空気雰囲気中捷たはアンチモン酸化ガス雰囲気中で
焼成した素子Ｋ ｊＪＤ熱手段を設け、加熱手段により
素子を２００〜４００℃に加熱して用いれば、シラン系
ガスを高い選択性で検出でき−る性質を基本的に有する
ガス検出素子が得られることが判明しｆｒｏｉた、この
ガス検出素子は、シラン系ガスに対するＲ ｏ／Ｒｇつ
甘りＳＮ比の経時変化が大きいことが判明したが、その
一方で、シラン系ガスに１度きらした後のガス検出素子
はＳＮ比の経時変化が少なくなり安定する傾向があるこ
とが判明した。
と白金とをＳｂ／Ｓｎ ＝ ２〜８モル係、Ｐｔ／Ｓｎ
＝ ２〜１０モル係の組成比で混合し６００〜８５０
℃の空気雰囲気中捷たはアンチモン酸化ガス雰囲気中で
焼成した素子Ｋ ｊＪＤ熱手段を設け、加熱手段により
素子を２００〜４００℃に加熱して用いれば、シラン系
ガスを高い選択性で検出でき−る性質を基本的に有する
ガス検出素子が得られることが判明しｆｒｏｉた、この
ガス検出素子は、シラン系ガスに対するＲ ｏ／Ｒｇつ
甘りＳＮ比の経時変化が大きいことが判明したが、その
一方で、シラン系ガスに１度きらした後のガス検出素子
はＳＮ比の経時変化が少なくなり安定する傾向があるこ
とが判明した。
本発明者は、以上の実験結果から判明した点をふまえ、
経時変化の少ないガス検出素子を得るべくさらに実験を
行なったところ、酸化第２スズとオキシ塩化アンチモン
と白金とをＳｂ／５ｎ＝２〜８モルチ、Ｐｔ／Ｓｎ ＝
２〜］、 ０モル係の組成比で混合し、６００〜８５
０℃の空気雰囲気中またけアンチモン酸化ガス雰囲気中
で焼成して々る素子を、さらにシラン系ガス雰凹気中ε
τばらして後処理を行なうことにより、シラン系ガスに
対し高い選択性を有し、かつＳＮ比の経時変化の良好な
ガス検出素子が得られた。
経時変化の少ないガス検出素子を得るべくさらに実験を
行なったところ、酸化第２スズとオキシ塩化アンチモン
と白金とをＳｂ／５ｎ＝２〜８モルチ、Ｐｔ／Ｓｎ ＝
２〜］、 ０モル係の組成比で混合し、６００〜８５
０℃の空気雰囲気中またけアンチモン酸化ガス雰囲気中
で焼成して々る素子を、さらにシラン系ガス雰凹気中ε
τばらして後処理を行なうことにより、シラン系ガスに
対し高い選択性を有し、かつＳＮ比の経時変化の良好な
ガス検出素子が得られた。
〔実験例１〕
５ｎ０２に塩化白金酸（Ｈ２ＰｔＣｌ４）水溶液なＰＶ
Ｓｎ＝４モルチとなモルうに加えて超音波により良く分
散させる。この分散水溶液を一４０℃で急速凍結させた
後、真空凍結乾燥器にセットして乾燥させる。次にこの
乾燥された試料ＫＳｂＯＣ］をＳｂ／Ｓｎ ＝＝ ４モ
ル係となるよう妊加えて乳鉢で３０分間混合する。この
混合した試料１（イングロビルアルコールを加えてペー
スト状にしたものな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７
００℃±５℃九セットされた空気雰囲気の石００℃±５
０℃に加熱し、この加熱状態の１−１空気中で１２時間
エージングする。次にエージングの終了した素子なヒー
タにより３２５℃士５°Ｃに加熱し、モノシラン（５ｉ
ｌ（４）ガス濃度が１１００ｐｐのシランガス雰囲気中
に１０分間官らして後処理を行ない、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。
Ｓｎ＝４モルチとなモルうに加えて超音波により良く分
散させる。この分散水溶液を一４０℃で急速凍結させた
後、真空凍結乾燥器にセットして乾燥させる。次にこの
乾燥された試料ＫＳｂＯＣ］をＳｂ／Ｓｎ ＝＝ ４モ
ル係となるよう妊加えて乳鉢で３０分間混合する。この
混合した試料１（イングロビルアルコールを加えてペー
スト状にしたものな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７
００℃±５℃九セットされた空気雰囲気の石００℃±５
０℃に加熱し、この加熱状態の１−１空気中で１２時間
エージングする。次にエージングの終了した素子なヒー
タにより３２５℃士５°Ｃに加熱し、モノシラン（５ｉ
ｌ（４）ガス濃度が１１００ｐｐのシランガス雰囲気中
に１０分間官らして後処理を行ない、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。
このようにして製作されたガス検出素子を、その素子温
度が３２５℃となるようにヒータに通電して加熱し、２
５℃の渭浄孕気中ならびにそれぞれ濃度が１１００ｐｐ
のモノシラン（Ｓ１８４ ） 、エチルアルコール（ｇ
ｔｏＨ）、−酸化炭素（ＣＯ）ならびに］０００ｐｐｍ
の水素（Ｈ２） 。
度が３２５℃となるようにヒータに通電して加熱し、２
５℃の渭浄孕気中ならびにそれぞれ濃度が１１００ｐｐ
のモノシラン（Ｓ１８４ ） 、エチルアルコール（ｇ
ｔｏＨ）、−酸化炭素（ＣＯ）ならびに］０００ｐｐｍ
の水素（Ｈ２） 。
メ・タン（ＣＨ４） 、エチレン（Ｃ２Ｊ（４）、エタ
ン（Ｃ２Ｈ６）、アンモニア（ＮＨ３）の各ガス中にさ
らして抵抗値を測定し、空気中の抵抗値（ＲＯ）とまた
このガス検出素子のＳｉＨ４ガス＃度に対する抵抗変化
特性を測定したところ、第１図に（ａ）で示す特性とな
った。
ン（Ｃ２Ｈ６）、アンモニア（ＮＨ３）の各ガス中にさ
らして抵抗値を測定し、空気中の抵抗値（ＲＯ）とまた
このガス検出素子のＳｉＨ４ガス＃度に対する抵抗変化
特性を測定したところ、第１図に（ａ）で示す特性とな
った。
次にこのガス検出素子の有効な成分比ならび如焼成温度
の範囲を得るために、上記製造方法により成分比をＰｔ
／Ｓｎ＝ １ 、２ 、４ 、８ 、１０’。
の範囲を得るために、上記製造方法により成分比をＰｔ
／Ｓｎ＝ １ 、２ 、４ 、８ 、１０’。
１２モル係、Ｓｂ／Ｓｎ ＝ １ 、２ 、４ 、６
、８ 、１０モル係、空気雰囲気中での焼成温度を５５
０゜６００．７００，８５０，９００℃、シランガス雰
囲気にさらす際の素子温度を１５０．２００゜３２５１
５００．８５０℃、１だシランガス濃度を１．０，２５
，１．００’、５．００，１０００゜１５００ ｐｐｍ
にそれぞれ変化させてガス検出素子を製作した。そして
これらのガス検出素子について、ヒータで素子温度が３
２５℃となるよう圧加熱した状態で、２５℃の空気中で
の抵抗値（Ｒｏ）とＳｉＨ４ガス中での抵抗値（Ｒｇ
）をそれぞれ測定し、測定結果よすＲｏ／ＲｇつまりＳ
、Ｎ比をもとめた。甘た各ガス検出素子な２５℃の空
気中から１００ ｐｐｍ （７） ＳｉＨ４ガス中に繰
り返してさらし、５ＩＨ４ガスに゛１回目にさらした時
の抵抗値Ｒｇと１０回目にざらした時の抵抗値Ｒ１０と
から経時変化比Ｒ１，〆ｍｇをめた。この成分比上焼成
温度ならびに測定結果を表３に示す。
、８ 、１０モル係、空気雰囲気中での焼成温度を５５
０゜６００．７００，８５０，９００℃、シランガス雰
囲気にさらす際の素子温度を１５０．２００゜３２５１
５００．８５０℃、１だシランガス濃度を１．０，２５
，１．００’、５．００，１０００゜１５００ ｐｐｍ
にそれぞれ変化させてガス検出素子を製作した。そして
これらのガス検出素子について、ヒータで素子温度が３
２５℃となるよう圧加熱した状態で、２５℃の空気中で
の抵抗値（Ｒｏ）とＳｉＨ４ガス中での抵抗値（Ｒｇ
）をそれぞれ測定し、測定結果よすＲｏ／ＲｇつまりＳ
、Ｎ比をもとめた。甘た各ガス検出素子な２５℃の空
気中から１００ ｐｐｍ （７） ＳｉＨ４ガス中に繰
り返してさらし、５ＩＨ４ガスに゛１回目にさらした時
の抵抗値Ｒｇと１０回目にざらした時の抵抗値Ｒ１０と
から経時変化比Ｒ１，〆ｍｇをめた。この成分比上焼成
温度ならびに測定結果を表３に示す。
表 ３
またこれらのガス検出素子のうち、ｐｔ／５ｎ＝−４モ
ルチ、Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ｅモル係、空気雰囲気焼ｈｙ温
度７００℃３０分間、シランガス雰囲気素子温度３２５
℃１０分間、シランガス濃度１１００ｐｐで製作したガ
ス検出素子を、ｌ ００ ｐｐｒｎのＳ ｉＨ４に繰り
返しさらした時の経時変化を第２図に示す。なお、第２
図において（ａ）は２５℃の清浄空気中圧おける抵抗値
、（ｂ）は２５℃の１１００ｐｐのＳｉＨ４ガス中にお
ける抵抗値である。
ルチ、Ｓｂ／Ｓｎ ＝ ｅモル係、空気雰囲気焼ｈｙ温
度７００℃３０分間、シランガス雰囲気素子温度３２５
℃１０分間、シランガス濃度１１００ｐｐで製作したガ
ス検出素子を、ｌ ００ ｐｐｒｎのＳ ｉＨ４に繰り
返しさらした時の経時変化を第２図に示す。なお、第２
図において（ａ）は２５℃の清浄空気中圧おける抵抗値
、（ｂ）は２５℃の１１００ｐｐのＳｉＨ４ガス中にお
ける抵抗値である。
〔実験例２〕
５ｎ０２にＨ２ＰｔＣ１５水溶液をＰｔ／Ｓｎ ＝ ４
モル％となるように加えて超音波により良く分散させる
。
モル％となるように加えて超音波により良く分散させる
。
この分散水溶液を−４０１１１１，で急速凍結させた後
、真空凍結乾燥器にセットして乾燥させる。次にコノ乾
燥サレタ試料Ｋ ５ｂＯＣ］をＳｂ／Ｓｎ ： ４ モ
ル係となるように加えて乳鉢で３０分間混合づる。
、真空凍結乾燥器にセットして乾燥させる。次にコノ乾
燥サレタ試料Ｋ ５ｂＯＣ］をＳｂ／Ｓｎ ： ４ モ
ル係となるように加えて乳鉢で３０分間混合づる。
この混合した試料にイソプロピルアルコールヲ加えてペ
ースト状九したものを電極が取り付けらｈｆｒ、アルミ
ナ磁気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４ｃ間、′覗気炉挿入部分５０ｃ
ｒｎの石英管内に５ｂＯＣ１を２．５ｍｇ載置したアル
ミナボートな３０分間封入して石英管内をアンチモン酸
化ガス雰囲気にする。次にこの７ＱＯ±５℃にセットさ
れたアンチモン酸化ガス雰囲気の石英管内に上記の自然
乾燥させた素子を封入して３０分間焼成する。次に焼成
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な３００±５０℃に加熱
し、加熱状態のｉｔ空気中で１２時間エージングする。
ースト状九したものを電極が取り付けらｈｆｒ、アルミ
ナ磁気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４ｃ間、′覗気炉挿入部分５０ｃ
ｒｎの石英管内に５ｂＯＣ１を２．５ｍｇ載置したアル
ミナボートな３０分間封入して石英管内をアンチモン酸
化ガス雰囲気にする。次にこの７ＱＯ±５℃にセットさ
れたアンチモン酸化ガス雰囲気の石英管内に上記の自然
乾燥させた素子を封入して３０分間焼成する。次に焼成
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な３００±５０℃に加熱
し、加熱状態のｉｔ空気中で１２時間エージングする。
次にエージングの終了した素子をヒータで３２５±５℃
に加熱し、ＳｉＨ４ガス濃度が１００ ｐｐｍのシラン
ガス雰囲気中に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、素子なヒータで３００±５
０℃に加熱し空気中で１２時間エージングを行なう。
に加熱し、ＳｉＨ４ガス濃度が１００ ｐｐｍのシラン
ガス雰囲気中に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、素子なヒータで３００±５
０℃に加熱し空気中で１２時間エージングを行なう。
このようにして製作されたガス検出素子を、その素子温
度が３２５℃きなるようにヒータで加熱し、２５℃の雰
囲気で空気中ならびにそれぞれ濃度が１００ ｐｐｍの
ＳｉＨ４，ＥｔＯＨ，Ｃｏ、 Ｈ２゜ＣＨ４・Ｃ２Ｈ４
・Ｃ２Ｈ６，ＮＨ４（ｒ＞−各ガス中にさらして抵抗値
を測定し、Ｒｏ／Ｒｇをめたところ表４に示す結果とな
った。
度が３２５℃きなるようにヒータで加熱し、２５℃の雰
囲気で空気中ならびにそれぞれ濃度が１００ ｐｐｍの
ＳｉＨ４，ＥｔＯＨ，Ｃｏ、 Ｈ２゜ＣＨ４・Ｃ２Ｈ４
・Ｃ２Ｈ６，ＮＨ４（ｒ＞−各ガス中にさらして抵抗値
を測定し、Ｒｏ／Ｒｇをめたところ表４に示す結果とな
った。
表 ４
またこのガス検出素子のＳｉＨ４ガス５ｅＶｃ対する抵
抗特性を測定したところ′＃、１図Ｋ （ｂ）で示す特
性となった。
抗特性を測定したところ′＃、１図Ｋ （ｂ）で示す特
性となった。
次に石英管内をアンチモン酸化ガス雰囲気とするのに、
上記製造方法にシいてＳ ｂＯｃ Ｉのｔｔヲ０．２５
．０＋５．１＋０．２．．５，５．０゜７．５ｍｇに変
化させてガス検出素子を製作し、このガス検出素子の２
５℃雰囲気における清浄空気中での抵抗値（Ｒｏ）と１
００ ｐｐｍの５ＩＨ４ガス中での抵抗＃、 （Ｒｇ
）を測定し、Ｒｏ／Ｒｇをめ７’ｃｏ ’ｃｏｌａＪｌ
ｋｆｔ＊ ５ ｗ、−、′−（・ １表 ５１ また石英管内をアンチモン酸化ガス雰囲気とスルのに５
ｂＯＣ１の代りに三二酸化アンチモン（Ｓｂ２０３）
ｔ；用い、５ｂ２０３ （７）分量を０．２５，０，５
゜］、０，２．５，５．０，７．５ｍｇに変化させて上
記と同様の製造方法でガス検出素子を製作し、これらの
ガス検出素子を上記と同様の方法でＲｏ、Ｒｇを測定し
、Ｒｏ／Ｒｇをめた。この結果を表６に示す。
上記製造方法にシいてＳ ｂＯｃ Ｉのｔｔヲ０．２５
．０＋５．１＋０．２．．５，５．０゜７．５ｍｇに変
化させてガス検出素子を製作し、このガス検出素子の２
５℃雰囲気における清浄空気中での抵抗値（Ｒｏ）と１
００ ｐｐｍの５ＩＨ４ガス中での抵抗＃、 （Ｒｇ
）を測定し、Ｒｏ／Ｒｇをめ７’ｃｏ ’ｃｏｌａＪｌ
ｋｆｔ＊ ５ ｗ、−、′−（・ １表 ５１ また石英管内をアンチモン酸化ガス雰囲気とスルのに５
ｂＯＣ１の代りに三二酸化アンチモン（Ｓｂ２０３）
ｔ；用い、５ｂ２０３ （７）分量を０．２５，０，５
゜］、０，２．５，５．０，７．５ｍｇに変化させて上
記と同様の製造方法でガス検出素子を製作し、これらの
ガス検出素子を上記と同様の方法でＲｏ、Ｒｇを測定し
、Ｒｏ／Ｒｇをめた。この結果を表６に示す。
表 ６
□
□
さらに上記製造方法Ｋ Ｌ−’いて成分比をｐ ｔ／Ｓ
ｎ＝１．２，４．’ ８，１ ｏモル％、Ｓｂ／Ｓｎ
＝ １ 。
ｎ＝１．２，４．’ ８，１ ｏモル％、Ｓｂ／Ｓｎ
＝ １ 。
２．４．６，８．１０モモル、アンチモン酸化ガス雰囲
気中での焼成温度を５５０，６００゜７００．８５０，
９００℃、シランガス雰囲気中での素子温度を１５０，
２００，３２５，５００，８５０℃、またシランガス濃
度を１０゜２５ 、ｌ Ｏ０、５００、１０００、１’
５００ｐｐｍＫそれぞれ変化させてガス検出素子を製作
した。
気中での焼成温度を５５０，６００゜７００．８５０，
９００℃、シランガス雰囲気中での素子温度を１５０，
２００，３２５，５００，８５０℃、またシランガス濃
度を１０゜２５ 、ｌ Ｏ０、５００、１０００、１’
５００ｐｐｍＫそれぞれ変化させてガス検出素子を製作
した。
なお石英管内にアンチモン酸化ガス雰囲気を作成するの
Ｋ ５ｂＯＣ１の分蓋は２．５ｍｇとし、各焼成温度と
同じ温度で作成した。そしてこれらの各ガス検出素子に
ついて、素子温度が３２５℃となるようにヒータで加熱
した状態で、２５℃の清浄空気中での抵抗値ＲＯと１０
０ ｐｐｍαｉＨ４ガス中での抵抗値Ｒｇをそれぞれ測
定し、測定結果よりＲｏ／Ｒｇ （Ｓ Ｎ比）をもとめ
た。甘た谷ガース検出素子を２５℃の清浄空気中かＣ）
１００ｐｐｍのＳｉＨ４ガス中に繰り返してさらし、
Ｓ ｉＨ４ガスに１回目にさらした時の上記抵抗値Ｒｇ
と１０回目の時の抵抗値Ｒ１０とから経時変化比Ｒ１０
／Ｒｇをめた。この測定結果を表７に示’１−。
Ｋ ５ｂＯＣ１の分蓋は２．５ｍｇとし、各焼成温度と
同じ温度で作成した。そしてこれらの各ガス検出素子に
ついて、素子温度が３２５℃となるようにヒータで加熱
した状態で、２５℃の清浄空気中での抵抗値ＲＯと１０
０ ｐｐｍαｉＨ４ガス中での抵抗値Ｒｇをそれぞれ測
定し、測定結果よりＲｏ／Ｒｇ （Ｓ Ｎ比）をもとめ
た。甘た谷ガース検出素子を２５℃の清浄空気中かＣ）
１００ｐｐｍのＳｉＨ４ガス中に繰り返してさらし、
Ｓ ｉＨ４ガスに１回目にさらした時の上記抵抗値Ｒｇ
と１０回目の時の抵抗値Ｒ１０とから経時変化比Ｒ１０
／Ｒｇをめた。この測定結果を表７に示’１−。
表 ７
またこれらのガス検出素子のうち、Ｐｔ／５ｎ＝４モル
％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ −６モルチ、５ｂＯＣ１２、５ｍ
ｇを７００℃で３０分間焼成して作成したアンチモン酸
化ガス雰囲気中で７００℃３０分間焼成、さらに３２５
℃の素子温度でシランガス＃度１００ ｐｐｍの雰囲気
中［１０分間さらして製作したガス検出素子を、１００
ｐｐｍのＳｉＨ４ガスに繰り返しさらした時の経時変
化を８３図に示す。
％ 、 Ｓｂ／Ｓｎ −６モルチ、５ｂＯＣ１２、５ｍ
ｇを７００℃で３０分間焼成して作成したアンチモン酸
化ガス雰囲気中で７００℃３０分間焼成、さらに３２５
℃の素子温度でシランガス＃度１００ ｐｐｍの雰囲気
中［１０分間さらして製作したガス検出素子を、１００
ｐｐｍのＳｉＨ４ガスに繰り返しさらした時の経時変
化を８３図に示す。
なお第３図において（ａ）は２５℃の清浄−空気中にお
ける抵抗値、（ｂ）は２５℃の１００ ｐｐｍαＩＨ４
ガス中における抵抗値である。
ける抵抗値、（ｂ）は２５℃の１００ ｐｐｍαＩＨ４
ガス中における抵抗値である。
なお上記各実験例では焼成後の素子をシランガス雰聞気
にさらすのに素子をヒータで加熱して行なったが、素子
をヒータで加熱する代りにシランガス膠囲気を１５０〜
８５０℃の温度にして加熱していない素子をさらすよう
にしても、上記各実験例と同様の特性のガス検出素子が
得られた。
にさらすのに素子をヒータで加熱して行なったが、素子
をヒータで加熱する代りにシランガス膠囲気を１５０〜
８５０℃の温度にして加熱していない素子をさらすよう
にしても、上記各実験例と同様の特性のガス検出素子が
得られた。
オた、素子を空気雰囲気生首たはアンチモン酸化ガス中
で焼成する時間は５〜６０分間ならびに焼成後の素子を
シランガス雰囲気中にさらす時間は２〜６０分間の範囲
でそれぞれ行なえばよく、素子の乾燥は恒温槽なとで行
なってもよく、素子のエージングもヒータで加熱する代
りに恒温槽で行なうようにしてもよい。さらに、混合し
た試料をペースト状にするための溶剤としてはインプロ
ピルアルコールのほかβ−ターピネオール２５ ｗｔ％
、ブチルカルピトールアセｆ −） ７２ ｗｔ％
、エチルセルロース３チなどの有機溶剤を用いればよく
、ペースト状の試料を塗布するベースとしては磁器管の
ほか焼成に耐えうる管状や板状などの絶縁体を用いれば
よく、加熱手段としては赤外線電球などを用いてもよい
。寸だアンチモン酸化ガス雰囲気は三塩化アンチモン（
５ｂＣ１３）の固体またはガスやアンチモン化水素（Ｓ
ｂＨ）ガスなどを用いて作成してもよく、シランガス雰
囲気はジクロルシラン（ＳｉＨ２Ｃ１２） 、エトキシ
シラン（（０２Ｈ５０）４Ｓｔ） 。
で焼成する時間は５〜６０分間ならびに焼成後の素子を
シランガス雰囲気中にさらす時間は２〜６０分間の範囲
でそれぞれ行なえばよく、素子の乾燥は恒温槽なとで行
なってもよく、素子のエージングもヒータで加熱する代
りに恒温槽で行なうようにしてもよい。さらに、混合し
た試料をペースト状にするための溶剤としてはインプロ
ピルアルコールのほかβ−ターピネオール２５ ｗｔ％
、ブチルカルピトールアセｆ −） ７２ ｗｔ％
、エチルセルロース３チなどの有機溶剤を用いればよく
、ペースト状の試料を塗布するベースとしては磁器管の
ほか焼成に耐えうる管状や板状などの絶縁体を用いれば
よく、加熱手段としては赤外線電球などを用いてもよい
。寸だアンチモン酸化ガス雰囲気は三塩化アンチモン（
５ｂＣ１３）の固体またはガスやアンチモン化水素（Ｓ
ｂＨ）ガスなどを用いて作成してもよく、シランガス雰
囲気はジクロルシラン（ＳｉＨ２Ｃ１２） 、エトキシ
シラン（（０２Ｈ５０）４Ｓｔ） 。
四塩化ケイ素（５ＩＣ１４） 、クロルメチルシラン（
（ＣＨ３）２５ｉｃ１２）などを用いて作成してもよい
。
（ＣＨ３）２５ｉｃ１２）などを用いて作成してもよい
。
以上説明したように、この発明によれば、酸化第２スズ
とオキシ塩化アンチモンと白金とをＳｈ／Ｓｎ ＝ ２
〜８モモル、Ｐｔ／Ｓｎ ＝ ２〜１０モル係の組成比
で混合したものを６００〜８５０℃の空気雰囲気中また
はアンチモン酸化ガス雰囲気中で焼成し、さらにシラン
ガス雰囲気にきらすことにより、シラン系ガス九対し高
い選択性を有し、かつ経時変化の良好々ガス検出素子な
らびに製造方法が得られる。
とオキシ塩化アンチモンと白金とをＳｈ／Ｓｎ ＝ ２
〜８モモル、Ｐｔ／Ｓｎ ＝ ２〜１０モル係の組成比
で混合したものを６００〜８５０℃の空気雰囲気中また
はアンチモン酸化ガス雰囲気中で焼成し、さらにシラン
ガス雰囲気にきらすことにより、シラン系ガス九対し高
い選択性を有し、かつ経時変化の良好々ガス検出素子な
らびに製造方法が得られる。
第１図はこの発明圧よるガス検出索子σ’８１Ｈ４ガス
嬢度対抵抗変化特性の１例を示すグラフ、第２図と第３
図はこの発明によるガス検出素子のそれぞれ異なる製造
方法による経時変化特性の１例を示すグラフである。 特許出願人能美防災工業株式会社 第１図 ＳｉＨ４ガス濃度（ρｌ）ｍ） 第２図 １２４６８１０ 回数
嬢度対抵抗変化特性の１例を示すグラフ、第２図と第３
図はこの発明によるガス検出素子のそれぞれ異なる製造
方法による経時変化特性の１例を示すグラフである。 特許出願人能美防災工業株式会社 第１図 ＳｉＨ４ガス濃度（ρｌ）ｍ） 第２図 １２４６８１０ 回数
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酸化第２スズとオキシ塩化アンチモンと白金とをＳ
ｂ／５ｎ−２〜８モル係、Ｐｔ／Ｓｎ ＝ ２〜１０モ
ルチの組成比で混合し、６００〜８５０’Ｃの温度で焼
成し、さらにシラン系ガス雰囲気にさらした素子と、こ
の素子を加熱する手段とを備えたことを特徴とするガス
検出素子。 ２、加熱手段は素子を２００〜４００℃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、酸化第２スズに塩化白金酸水溶液をｐｔ／５ｎ＝２
〜１０モルチの範囲で加えて良く分散させた後急速凍結
して真空乾燥させ乙メ１工程と、８１！１工程で製作さ
れた試料にオキシ塩化アンチモンなＳｂ／Ｓｎ ＝ ２
〜８モルチの範囲で加えて混合する第２工程と、第２工
程で製作され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工程で製作された素子を６００℃〜８５０℃の突気雰
囲気中で焼成する第４工程と、第４工程で製作された素
子なシラン系ガス雰囲気にさらす第５工程七からなるガ
ス検出素子の製造方法。 ４、シラン系ガス雰囲気は２５ ｐｐｍ〜１０００ ｐ
ｐｍのシランガス濃度である特許請求の範囲第３項記載
のガス検出素子の製造方法。 ５、シラン系ガス雰囲気での素子の素子害度ｄ１５０℃
〜８５０℃である特許請求の範囲第３項記載のガス検出
素子の製造方法。 ６、酸化第２スズに塩化白金酸水溶＃をＰｔ／５ｎ＝２
〜１０モルチの範囲で加えて良く分散させた後急速凍結
して真空乾燥させる第１工程と、第１工程で製作書れた
試料にオキシ塩化アンチモンをＳｂ／Ｓｎ ＝ ２〜８
モル係の範囲で加えて混合する＠２工程と、肌２工程で
製作され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
程で製作された素子をあらかじめアンチモン酸化ガス雰
囲気にされた６００〜８５０℃の雰囲気中で焼成する第
４工程と、第４工程で製作された素子なシラン系ガス雰
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。 ７、アンチモン酸化ガス雰囲気は、三二酸化アンチモン
のモル数に換算して２Ｘ１０−９〜３ＸＩＯ−８モル／
ｉの分量のアンチモン化合物を焼成して作成する特許請
求の範囲第６頷記載のガス検出素子の製造方法。 ８、シラン系ガス雰囲気は２５ ｐｐｍ−１１０００ｐ
ｐのシランガス濃度である特許請求の範囲第６項記載の
ガス検出素子の製造方法。 ９、シラン系ガス雰囲気での素子の２素子温度は１５０
〜８５０℃である特Ｆｆ−Ｊｉｌ＋求の範囲第６功記載
のガス検出素子の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157931A JPS6050446A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | ガス検出素子とその製造方法 |
| US06/595,380 US4583070A (en) | 1983-08-31 | 1984-03-30 | Silane gas sensor and a method of making the same |
| EP84109649A EP0139139B1 (en) | 1983-08-31 | 1984-08-14 | Silane gas sensor and a method of making the same |
| DE8484109649T DE3485153D1 (de) | 1983-08-31 | 1984-08-14 | Silangassensor und verfahren zu dessen herstellung. |
| ES535776A ES535776A0 (es) | 1983-08-31 | 1984-08-28 | Procedimiento para la fabricacion de un detector de gas silano |
| JP31813391A JPH061251B2 (ja) | 1983-08-31 | 1991-12-02 | シランガス検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157931A JPS6050446A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | ガス検出素子とその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31813391A Division JPH061251B2 (ja) | 1983-08-31 | 1991-12-02 | シランガス検出素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6050446A true JPS6050446A (ja) | 1985-03-20 |
| JPH0468587B2 JPH0468587B2 (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=15660600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58157931A Granted JPS6050446A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | ガス検出素子とその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4583070A (ja) |
| EP (1) | EP0139139B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6050446A (ja) |
| DE (1) | DE3485153D1 (ja) |
| ES (1) | ES535776A0 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61223642A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-04 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | 水素ガス検出素子及びその製法 |
| JPS61223643A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-04 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | 水素ガス検出素子及びその製法 |
| JPS61223644A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-04 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | 水素ガス検出素子及びその製法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5777207A (en) * | 1995-11-27 | 1998-07-07 | Lg Electronics Inc. | Gas sensor and method for fabricating the same |
| DE102005024394B4 (de) * | 2005-05-27 | 2015-08-27 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Verfahren zur Konzentrationsmessung von Gasen |
| US9395344B2 (en) | 2013-02-06 | 2016-07-19 | Veris Industries, Llc | Gas sensor with thermal measurement compensation |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5119592A (en) * | 1974-08-09 | 1976-02-16 | Nissan Motor | Gasunodo kenshutsuki |
| JPS5276991A (en) * | 1975-12-23 | 1977-06-28 | Nippon Soken | Detector for gas composition |
| JPS52100296A (en) * | 1976-02-18 | 1977-08-23 | Philips Nv | Probe for selective detection of steams |
| JPS5421398A (en) * | 1977-07-18 | 1979-02-17 | Fuji Electric Co Ltd | Carbon monoxide detector |
| JPS5547811A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-05 | Nhk Spring Co Ltd | Reclining seat |
| JPS589052A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-19 | Nichicon Capacitor Ltd | 複合ガス検知素子 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514380B2 (ja) * | 1973-06-12 | 1980-04-16 | ||
| US4001758A (en) * | 1975-09-02 | 1977-01-04 | Ford Motor Company | Stoichiometric air/fuel ratio exhaust gas sensor |
| JPS53143298A (en) * | 1977-05-19 | 1978-12-13 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | Carbon monoxide sensor element |
| US4224280A (en) * | 1977-07-18 | 1980-09-23 | Fuji Electric Co., Ltd. | Carbon monoxide detecting device |
| US4242303A (en) * | 1978-05-02 | 1980-12-30 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Gas detecting element |
| US4359709A (en) * | 1979-07-06 | 1982-11-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Combustible gas sensor |
| JPS5710446A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-20 | Nec Corp | Gas detecting element |
| JPS57179152U (ja) * | 1981-05-08 | 1982-11-13 | ||
| EP0102067B1 (en) * | 1982-08-27 | 1988-08-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Co gas detecting device and circuit for driving the same |
| JPS59119249A (ja) * | 1982-12-25 | 1984-07-10 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | 一酸化炭素の検出素子とその製造方法 |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP58157931A patent/JPS6050446A/ja active Granted
-
1984
- 1984-03-30 US US06/595,380 patent/US4583070A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-08-14 EP EP84109649A patent/EP0139139B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-08-14 DE DE8484109649T patent/DE3485153D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1984-08-28 ES ES535776A patent/ES535776A0/es active Granted
Patent Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
| JPS512493A (ja) * | 1974-05-27 | 1976-01-10 | Philips Nv | |
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| JPS61223642A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-04 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | 水素ガス検出素子及びその製法 |
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| JPH0473543B2 (ja) * | 1985-03-29 | 1992-11-24 | ||
| JPH0473544B2 (ja) * | 1985-03-29 | 1992-11-24 | ||
| JPH0473545B2 (ja) * | 1985-03-29 | 1992-11-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES8601531A1 (es) | 1985-11-01 |
| ES535776A0 (es) | 1985-11-01 |
| JPH0468587B2 (ja) | 1992-11-02 |
| US4583070A (en) | 1986-04-15 |
| DE3485153D1 (de) | 1991-11-14 |
| EP0139139A3 (en) | 1986-09-10 |
| EP0139139A2 (en) | 1985-05-02 |
| EP0139139B1 (en) | 1991-10-09 |
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