JPS61191954A - スズ酸化物薄膜ガスセンサ素子 - Google Patents
スズ酸化物薄膜ガスセンサ素子Info
- Publication number
- JPS61191954A JPS61191954A JP60032228A JP3222885A JPS61191954A JP S61191954 A JPS61191954 A JP S61191954A JP 60032228 A JP60032228 A JP 60032228A JP 3222885 A JP3222885 A JP 3222885A JP S61191954 A JPS61191954 A JP S61191954A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plane
- oxide
- thin film
- line
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は、半導体特性を有する金属酸化物薄膜を備えた
ガスセンサ素子ｊＬ５に七ｑ瓢遺鬼洩に関する。
ガスセンサ素子ｊＬ５に七ｑ瓢遺鬼洩に関する。
′ ゛その問題点
現在使用されている半導体ガスセンサは、主に焼結によ
シ製造されている。しかしながら、焼結による製造方法
は、工程が複雑で、製品の性能を左右する種々の変動要
因を含む為、製品の信頼性、安定性、耐久性等の点で満
足すべきものとは、言い難い。又、焼結による製品は、
寸法を一定以下とすることが出来ないので、感度が低い
という欠点もある。従って、焼結製品に代わる薄膜型の
半導体センサの開発が進められているが、焼結製品に実
用上代替し得るものは、得られていない。
シ製造されている。しかしながら、焼結による製造方法
は、工程が複雑で、製品の性能を左右する種々の変動要
因を含む為、製品の信頼性、安定性、耐久性等の点で満
足すべきものとは、言い難い。又、焼結による製品は、
寸法を一定以下とすることが出来ないので、感度が低い
という欠点もある。従って、焼結製品に代わる薄膜型の
半導体センサの開発が進められているが、焼結製品に実
用上代替し得るものは、得られていない。
薄膜型半導体センサが実用に供し難い一つの理由として
、一般に薄膜型半導体センサは水素検知能には極めて優
れているものの、メタンは１１とんど検知し得ないこと
が挙げられる◇との為、例えば、シリコンからなる基板
を酸化してＳｉＯ２からなる絶縁膜を形成させ、その上
にＰｔ をドープしｆｅ−５１１Ｑ２膜ｔＷＦ１．ｆる
方法（特ｒ４昭５４−２４０９４号公報）、ＳｉＯ２絶
縁膜を形成させたシリコン基板ＫＰ又はＢをドープさせ
る方法（特開昭５７−１７８４９号公報）等が提案され
ているが、ドーパント原子が均一にドープされ難いので
、新型の効果が得られていない。
、一般に薄膜型半導体センサは水素検知能には極めて優
れているものの、メタンは１１とんど検知し得ないこと
が挙げられる◇との為、例えば、シリコンからなる基板
を酸化してＳｉＯ２からなる絶縁膜を形成させ、その上
にＰｔ をドープしｆｅ−５１１Ｑ２膜ｔＷＦ１．ｆる
方法（特ｒ４昭５４−２４０９４号公報）、ＳｉＯ２絶
縁膜を形成させたシリコン基板ＫＰ又はＢをドープさせ
る方法（特開昭５７−１７８４９号公報）等が提案され
ているが、ドーパント原子が均一にドープされ難いので
、新型の効果が得られていない。
照点を解決する為の手段
本発明は、上記の如き技術の現状に鑑みて種々実験及び
研究を重ねた結果、蒸着材源として金属及び金属酸化物
の少なくとも１種を使用して、物理的蒸着法（ＰＶＤ）
又は化学的蒸着法（ＣＶ Ｄ） ′によシ特定の
条件下に基板上に蒸着層を形成させる場合には、気相と
接すべき界面に対して特定の結晶配向性を有する薄膜が
形成されること、得られた薄膜は、水素だけではなく、
メタン、エタン、プロパン、ブタン等の炭化水素類、酸
素等の気相成分のｔ：／すとして優れ九特性を発揮する
ことを見出した。即ち、本発明は、以下に示すガスセン
サ素子罠びそね製造方法を提供するものである。
研究を重ねた結果、蒸着材源として金属及び金属酸化物
の少なくとも１種を使用して、物理的蒸着法（ＰＶＤ）
又は化学的蒸着法（ＣＶ Ｄ） ′によシ特定の
条件下に基板上に蒸着層を形成させる場合には、気相と
接すべき界面に対して特定の結晶配向性を有する薄膜が
形成されること、得られた薄膜は、水素だけではなく、
メタン、エタン、プロパン、ブタン等の炭化水素類、酸
素等の気相成分のｔ：／すとして優れ九特性を発揮する
ことを見出した。即ち、本発明は、以下に示すガスセン
サ素子罠びそね製造方法を提供するものである。
金属酸化物薄膜ガスｔニア寸素子において、ガス検知表
面の結晶配向性及び結晶性をＣａ１Ｋを線源としてＸ線
回折した場合の最強回折線強度を１裏 とし、２番目、
３番目及び４番目に強い回折線強度を夫々１２ 、ム及
びＩ４とするとき、（ｊ）（２１１）面又は（工１ｏ）
面の線強度が最強であり、″／Ｉ工≦０．６で且つ１１
の半値幅が０．５８ 以上であるか、 （Ａ） ＩＬ カ（１１０）面又１ｊ（ｚｏｌ） 面
の線強度°で且りＩ２力（１ｏ１）面又は（ｔｘｏ）面
の線強度テアシ、Ｉ２／Ｉ□≧０．５、′シ’１２＜０
．６で且つ１１の半値幅が０．５４以上であるか、 （ｅ）１１が（１１ｏ）面又は（ａｌｚ）面の線強度で
且りＩ２が（１眞）而又は（１ｚｏ）面の線強度であり
、′２／Ｉ工≧０．５、”／（２＜０．６で且つ１１０
半値幅が０．５８以上であるか、 （→Ｉｘ、Ｉ２及びＩ３がそれぞれ（工１０）面、（工
０１）面及び（２ｘｔ）面のいずれかの線強度であ！、
、Ｉ ３／、□−〇。５、”／Ｉ３＜０．６ テ且ッ
Ｉｘ Ｏ’Ｐ（ｆｉｌｌカ０．６１以上であるか、 （ｔ） １１． Ｉ２． Ｉ３及び７ｍ カソレソレ（
１１０）面、（工ｏ１）面、（２１１）面及び（ＸＯｌ
）面のいずれかの線強度であり、 ／Ｉｓ、≧０．５、
”／ｆ、＜ ０．６−ｔ’ 且り１１ Ｏ半値幅が０．
７３ 以上であるが、 （ｆ）１１が（３０１）面の線強度であり、１２／、、
≦０．６で且つＩ工の半値幅が０．６０以上であること
を特徴とする金属酸化物薄膜ガスｔ：Ｊす素子。
面の結晶配向性及び結晶性をＣａ１Ｋを線源としてＸ線
回折した場合の最強回折線強度を１裏 とし、２番目、
３番目及び４番目に強い回折線強度を夫々１２ 、ム及
びＩ４とするとき、（ｊ）（２１１）面又は（工１ｏ）
面の線強度が最強であり、″／Ｉ工≦０．６で且つ１１
の半値幅が０．５８ 以上であるか、 （Ａ） ＩＬ カ（１１０）面又１ｊ（ｚｏｌ） 面
の線強度°で且りＩ２力（１ｏ１）面又は（ｔｘｏ）面
の線強度テアシ、Ｉ２／Ｉ□≧０．５、′シ’１２＜０
．６で且つ１１の半値幅が０．５４以上であるか、 （ｅ）１１が（１１ｏ）面又は（ａｌｚ）面の線強度で
且りＩ２が（１眞）而又は（１ｚｏ）面の線強度であり
、′２／Ｉ工≧０．５、”／（２＜０．６で且つ１１０
半値幅が０．５８以上であるか、 （→Ｉｘ、Ｉ２及びＩ３がそれぞれ（工１０）面、（工
０１）面及び（２ｘｔ）面のいずれかの線強度であ！、
、Ｉ ３／、□−〇。５、”／Ｉ３＜０．６ テ且ッ
Ｉｘ Ｏ’Ｐ（ｆｉｌｌカ０．６１以上であるか、 （ｔ） １１． Ｉ２． Ｉ３及び７ｍ カソレソレ（
１１０）面、（工ｏ１）面、（２１１）面及び（ＸＯｌ
）面のいずれかの線強度であり、 ／Ｉｓ、≧０．５、
”／ｆ、＜ ０．６−ｔ’ 且り１１ Ｏ半値幅が０．
７３ 以上であるが、 （ｆ）１１が（３０１）面の線強度であり、１２／、、
≦０．６で且つＩ工の半値幅が０．６０以上であること
を特徴とする金属酸化物薄膜ガスｔ：Ｊす素子。
本発明ガスセンサの基板としては、シリコン基板・セラ
ミック基板、ガラス基板等が使用される。
ミック基板、ガラス基板等が使用される。
シリコン基板を使用する場合には、その表面には、常法
に従ってＳｉＯ２の絶縁層を形成する。基板上に薄膜状
の半導体層として付与される金属酸化物としては、酸化
すず、酸化亜鉛、酸化タシクスデン、酸化チタン、酸化
鉄、酸化マタネシウム、酸化℃リプデン、酸化ニオブ、
酸化タンタル、酸化バナジウム、酸化ジルコニウム、酸
化クロム等が例示される。辷れ等の酸化物が半導体とし
ての特性を発揮する為には、完全酸化物から一部の酸素
原子が失なわれた、即ち格子欠陥を有する形態をとる必
要がある。この様な格子欠陥の存在は、導電率の測定に
よって確認できる。
に従ってＳｉＯ２の絶縁層を形成する。基板上に薄膜状
の半導体層として付与される金属酸化物としては、酸化
すず、酸化亜鉛、酸化タシクスデン、酸化チタン、酸化
鉄、酸化マタネシウム、酸化℃リプデン、酸化ニオブ、
酸化タンタル、酸化バナジウム、酸化ジルコニウム、酸
化クロム等が例示される。辷れ等の酸化物が半導体とし
ての特性を発揮する為には、完全酸化物から一部の酸素
原子が失なわれた、即ち格子欠陥を有する形態をとる必
要がある。この様な格子欠陥の存在は、導電率の測定に
よって確認できる。
格子欠陥を有するＳ＃０２ を例にとるならば、ガス
の検知に関与する結晶の面配向け、（２２０）、（ｚｏ
ｌ）、（２ｉ工）及び（３０１）であり、面配向と被検
知ガスの選択性の関係の若干例を概略的に示せば第１表
の迩シである。
の検知に関与する結晶の面配向け、（２２０）、（ｚｏ
ｌ）、（２ｉ工）及び（３０１）であり、面配向と被検
知ガスの選択性の関係の若干例を概略的に示せば第１表
の迩シである。
本発明センサにおける蒸着金属酸化物薄膜半導体層中の
結晶は、ＣｍＫ線を線源とするＸ線回折スペクトラムに
よる最強回折線（１１）の半値幅が実験値の８０％以上
であり、且つ面配向の数に応じて出現する複数本の回折
線の間で前記（ＩＩ）〜ωのいずれかの条件を充足する
ものでなければならない。
結晶は、ＣｍＫ線を線源とするＸ線回折スペクトラムに
よる最強回折線（１１）の半値幅が実験値の８０％以上
であり、且つ面配向の数に応じて出現する複数本の回折
線の間で前記（ＩＩ）〜ωのいずれかの条件を充足する
ものでなければならない。
１１０半値幅が前記の値を下回る場合には、結晶粒子径
が大きくなる為、感度が低下してｔ：／寸として使用し
得ない。
が大きくなる為、感度が低下してｔ：／寸として使用し
得ない。
本発明のガスセンサ素子は、例えば、以下の様にして製
造される＠先ず、基板としてのシリコン等の表面に常法
に従ってＳＪ Ｏａ 等の酸化物絶縁層を形成した後、
ＰＶＤ冬はＣＶＤによシ金属酸化物薄膜半導体層を形成
する。蒸着操作時の条件は、基板の材質、蒸着材料源と
しての金属及び金属酸化物の種類、蒸着方法等によシ大
巾に変シ得るが、ＰＶＤ法に属するスパッタリンク法の
場合は、例えば基板温度０〜５００’Ｃ，ターゲットと
基板との距１１１１〜５００ｆｆ、Ａｒ 、 Ｈｚ 、
Ｎ２等Ｏ不活性ｊｊガス囲気ガス［ＥＩＸ ｔｏ−”
〜ｌｘ Ｉｏ−” ）ル、雰囲気ガス中の酸素分圧０
〜Ｉ Ｘ １０−３トル、印加電ＥＥＩＯ〜２００ Ｖ
、高周波出力１０Ｆ〜ＨＯＫＦ程度である。特に、蒸着
材料源として金属を使用する場合には、雰囲気ガス中の
酸素分圧をｔｘ１０−〜ｌＸｌ０ ）ルとする。又
、雰囲気カス中の不活性ガスと酸素との割合は、前者１
０ｖニルに対し後者ｌ〜２ｖニル程度とすることが好ま
し合が多過ぎる場合には、格子欠陥が少なくなる為、導
電率が低下し過ぎてセンサとして使用し得なくなる。基
板の温度が５００°Ｃを上回る場合には、結晶粒径が粗
大となり、ガス検知能が低下する。
造される＠先ず、基板としてのシリコン等の表面に常法
に従ってＳＪ Ｏａ 等の酸化物絶縁層を形成した後、
ＰＶＤ冬はＣＶＤによシ金属酸化物薄膜半導体層を形成
する。蒸着操作時の条件は、基板の材質、蒸着材料源と
しての金属及び金属酸化物の種類、蒸着方法等によシ大
巾に変シ得るが、ＰＶＤ法に属するスパッタリンク法の
場合は、例えば基板温度０〜５００’Ｃ，ターゲットと
基板との距１１１１〜５００ｆｆ、Ａｒ 、 Ｈｚ 、
Ｎ２等Ｏ不活性ｊｊガス囲気ガス［ＥＩＸ ｔｏ−”
〜ｌｘ Ｉｏ−” ）ル、雰囲気ガス中の酸素分圧０
〜Ｉ Ｘ １０−３トル、印加電ＥＥＩＯ〜２００ Ｖ
、高周波出力１０Ｆ〜ＨＯＫＦ程度である。特に、蒸着
材料源として金属を使用する場合には、雰囲気ガス中の
酸素分圧をｔｘ１０−〜ｌＸｌ０ ）ルとする。又
、雰囲気カス中の不活性ガスと酸素との割合は、前者１
０ｖニルに対し後者ｌ〜２ｖニル程度とすることが好ま
し合が多過ぎる場合には、格子欠陥が少なくなる為、導
電率が低下し過ぎてセンサとして使用し得なくなる。基
板の温度が５００°Ｃを上回る場合には、結晶粒径が粗
大となり、ガス検知能が低下する。
尚、結晶粒の粗大化線、半値幅の減少を生ずるので、容
易にチェックされる。その他の条件が上記の範囲外とな
る場合には、薄膜が形成されなかつたシ、特定の面配向
を有する結晶が生成されない為ガス検知能を有しなくな
つ九シする。
易にチェックされる。その他の条件が上記の範囲外とな
る場合には、薄膜が形成されなかつたシ、特定の面配向
を有する結晶が生成されない為ガス検知能を有しなくな
つ九シする。
蒸着材料源としては、すす、亜鉛、タンクスデシ・チタ
ン、鉄、マグネシウム、℃リプデシ、ニオブ、タンタル
、ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化スズ、酸化
亜鉛、酸化タシタステン、酸化マグネシウム、酸化℃り
づデン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ジルコニウム
、酸化クロム等の金属及び金属の酸化物が使用される。
ン、鉄、マグネシウム、℃リプデシ、ニオブ、タンタル
、ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化スズ、酸化
亜鉛、酸化タシタステン、酸化マグネシウム、酸化℃り
づデン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ジルコニウム
、酸化クロム等の金属及び金属の酸化物が使用される。
蒸着により形成され九本発明ガスｔ＝／”ｊ素子は、必
要ならば、更にアニーリンク処理によシ、その安定性及
び耐久性を高めることが出来る。アニーリンク処理は、
例えば、ドライエア雰囲気中５００°Ｃで今時間程度保
持することにより行なわれる。
要ならば、更にアニーリンク処理によシ、その安定性及
び耐久性を高めることが出来る。アニーリンク処理は、
例えば、ドライエア雰囲気中５００°Ｃで今時間程度保
持することにより行なわれる。
本発明素子をカスｔ：／寸として使用する場合には、常
法に従って薄膜半導体層上に例えば白金電極を形成する
とともに所定のリード線を接続すれば良い。
法に従って薄膜半導体層上に例えば白金電極を形成する
とともに所定のリード線を接続すれば良い。
の
本発明によれば、以下の如き効果が達成される。
（１）ドーピング工程を要することなく、薄膜型半導体
カスｔ：、Ｉｔが得られる。得られるカスｔ：Ｊすは、
水素のみならず、メタン等の炭化水素類、酸素等の検知
能をも有している。又、そのガス感度は、極めて高く、
微量のガスをも検知し得る。
カスｔ：、Ｉｔが得られる。得られるカスｔ：Ｊすは、
水素のみならず、メタン等の炭化水素類、酸素等の検知
能をも有している。又、そのガス感度は、極めて高く、
微量のガスをも検知し得る。
（２）焼結による場合に比して、製造工程が簡単である
。
。
（３）焼結による場合に比して、均一な性能を有する素
子が得られる。
子が得られる。
（４）得られた素子は、焼結法による素子に比して機械
的強度に優れているので、長期にわたる使用中にもｔ：
Ｊ”ｊ特性が変化し難い。
的強度に優れているので、長期にわたる使用中にもｔ：
Ｊ”ｊ特性が変化し難い。
−夾−ｊｕｌＬ
以下、実施例によシ本発明の特徴とするところをよシ一
層明らかＫする。
層明らかＫする。
実施例 ！
基板としてのシリコンウェハー（２ｆｌＸ３ｆｌ）を酸
素及び水蒸気を含む雰囲気中でｌ０００°Ｃで２時間加
熱して表面にＳ＊ ０２ 絶縁層を形成させた操作を行
なった。蒸着時の条件は、下記第２表に示す通電である
。
素及び水蒸気を含む雰囲気中でｌ０００°Ｃで２時間加
熱して表面にＳ＊ ０２ 絶縁層を形成させた操作を行
なった。蒸着時の条件は、下記第２表に示す通電である
。
第 ２ 表
高周波出力 約３００Ｗ
雰 囲 気 Ａｒ １．８ＸＩＣ１−２）ル＋０２０
．２Ｘ１０−２ドア１／基板温度 ２００℃ 基板−ター ３０ｆｆ ゲット距離 、１ スパッタリン 約２４０λ／分 り速度 かくして得られた酸化すず薄膜（１４００４）のＸ線回
折図を第１図に示す。配向面（２１ｔ）に相当する回折
線の強度が特に大きいことが明らかである。
．２Ｘ１０−２ドア１／基板温度 ２００℃ 基板−ター ３０ｆｆ ゲット距離 、１ スパッタリン 約２４０λ／分 り速度 かくして得られた酸化すず薄膜（１４００４）のＸ線回
折図を第１図に示す。配向面（２１ｔ）に相当する回折
線の強度が特に大きいことが明らかである。
上記で得た蒸着薄膜形成物にスパッタリンクによシ白金
電極（厚さ約！μｍ）を形成して、第２図に示すガスｔ
：Ｊす素子を得た。第２図において、（１）はシリコン
ウェハ−１（３）はＳｉＯ２絶縁層、（５）は酸化すず
薄膜層、（７）は白金電極を示す。
電極（厚さ約！μｍ）を形成して、第２図に示すガスｔ
：Ｊす素子を得た。第２図において、（１）はシリコン
ウェハ−１（３）はＳｉＯ２絶縁層、（５）は酸化すず
薄膜層、（７）は白金電極を示す。
動で、電気炉中のｔル内に上記ガスセンサ素子を設置し
、ドライエアを流しつつ５００℃で４時間保持してアニ
ーリングを行なった後、（支）ドライエア、（イ）メタ
ン含有ドライエア又は（ハ）水素含有ドライエアを流し
て、各温度における電極間の電気抵抗を測定した。結果
は、第３図に示す通りである。第３図から明らかな如く
、本発明ガスセンサは、水素検知能を有するのみならず
、４００℃以上ではメタン検知能をも有していることが
明らかである。
、ドライエアを流しつつ５００℃で４時間保持してアニ
ーリングを行なった後、（支）ドライエア、（イ）メタ
ン含有ドライエア又は（ハ）水素含有ドライエアを流し
て、各温度における電極間の電気抵抗を測定した。結果
は、第３図に示す通りである。第３図から明らかな如く
、本発明ガスセンサは、水素検知能を有するのみならず
、４００℃以上ではメタン検知能をも有していることが
明らかである。
尚、第３図及び以下の各実施例の結果を示すグラフにお
いて、各曲線は、以下のガスについての結果を夫々示す
ものである。
いて、各曲線は、以下のガスについての結果を夫々示す
ものである。
曲線（１）・・・・ドライエア、曲線（１）・・・・メ
タン ０．３５％を含むドライエア、曲！！（至）・・
・・水素０．１％を含むドライエア、曲線（ト）・・・
・水素 ０．３５％を含むドライエア、曲１１［（Ｖ）
・・・・メタン０．１％を含むドライエア〇 実施例２〜７及び比較例１−４ 下記第３表に示す条件下に蒸着を行なう以外は実施例１
と同様にして基板上に酸化すず薄膜を形成し、次いでガ
スセンサ素子を得た。
タン ０．３５％を含むドライエア、曲！！（至）・・
・・水素０．１％を含むドライエア、曲線（ト）・・・
・水素 ０．３５％を含むドライエア、曲１１［（Ｖ）
・・・・メタン０．１％を含むドライエア〇 実施例２〜７及び比較例１−４ 下記第３表に示す条件下に蒸着を行なう以外は実施例１
と同様にして基板上に酸化すず薄膜を形成し、次いでガ
スセンサ素子を得た。
第３表に各配向面に相当する各回折線のピーク強度及び
最高ピーク強度に対する強度比を併せて示す。
最高ピーク強度に対する強度比を併せて示す。
又、得られた各酸化すず薄膜のＸ線回折図を第４図乃至
第１３図に示す＠ 更に又、得られた各ガスｔ：／＋ｊの特性を第１４図乃
至第２３図に示す。
第１３図に示す＠ 更に又、得られた各ガスｔ：／＋ｊの特性を第１４図乃
至第２３図に示す。
第３図及び第１４図乃至第２３図に示す結果から明らか
な如く、本発明ガスセンサ素子は、メタン及び水素の検
知能に優れている。
な如く、本発明ガスセンサ素子は、メタン及び水素の検
知能に優れている。
比較例 ５
比較例１に準じて基板壬に酸化すず薄膜を形成し、ガス
センサ素子を得た。得られた酸化すず薄膜Ｆ）ＸｔｉＡ
回折図（Ｃ−ＫＩＡｔｌａｌ＆とスル）ハ、第２４図に
示す通電であり、（２００）面に単一の強い線強度を有
している。
センサ素子を得た。得られた酸化すず薄膜Ｆ）ＸｔｉＡ
回折図（Ｃ−ＫＩＡｔｌａｌ＆とスル）ハ、第２４図に
示す通電であり、（２００）面に単一の強い線強度を有
している。
得られたガスｔ：Ｊす素子を使用して、実施例１と同様
にして各種のガス検知テストを行なったが、ガスに対す
る感度を示さず、実用に供し得ないことが判明した。
にして各種のガス検知テストを行なったが、ガスに対す
る感度を示さず、実用に供し得ないことが判明した。
第１図及び第４図乃至第９図は、本発明実施例によ）形
成された酸化すず薄膜半導体層のＸ＠回折図を示し、第
１０図乃至第１３図及び第２４図は、比較例による同様
のＸ線回折図を示す。第２図は、本発明によるガスｔ：
ｌす素子の一例を示す概略断面図を示す。第３図及び第
１４図乃至第１９図は、本発明実施例によるガスセンサ
素子のガ、ス検知能を示すグラフであり、第２０図乃至
第２３図は、比較例によるガスｔ：Ｊすのガス検知能を
示すグラフである。 （１）・・・・シリコシウェハー （３）・・・・ＳｉＯ２絶縁層 （５）・・・・酸化すず薄膜層 （９）・・・・白金を極 （以 上） 第１図 Φ 第２図 ３ 、宏 双 第３図 ５ｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （”Ｃ） 第４図 第５図 （２θ） （２θ） 牛 （２θ） 第９図 第１０ 図 （２θ） 第１１図 第１２図（２゜、 （２υ〕 第１３図 （２ｅ） Ｓｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （”Ｃ） ５ｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （’Ｃ） 第１６ｖ４ Ｓｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （’Ｃ）第１７図 ２００ ：１１００ ４００
５００Ｓｅｎｓｏｒ Ｔｅｒｎｐ （’Ｃ）Ｓｅ
ｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （’Ｃ）５ｅｎｓｏｒ
Ｔｅｍｐ （”Ｃ） Ｓｅｎｓｏｒ Ｔｅｍ１） （”Ｃ） 第２１図 ５ｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ Ｃす ５ｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （”Ｃ）第２３図 ５ｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （’Ｃ） 第２４図 （２θ）
成された酸化すず薄膜半導体層のＸ＠回折図を示し、第
１０図乃至第１３図及び第２４図は、比較例による同様
のＸ線回折図を示す。第２図は、本発明によるガスｔ：
ｌす素子の一例を示す概略断面図を示す。第３図及び第
１４図乃至第１９図は、本発明実施例によるガスセンサ
素子のガ、ス検知能を示すグラフであり、第２０図乃至
第２３図は、比較例によるガスｔ：Ｊすのガス検知能を
示すグラフである。 （１）・・・・シリコシウェハー （３）・・・・ＳｉＯ２絶縁層 （５）・・・・酸化すず薄膜層 （９）・・・・白金を極 （以 上） 第１図 Φ 第２図 ３ 、宏 双 第３図 ５ｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （”Ｃ） 第４図 第５図 （２θ） （２θ） 牛 （２θ） 第９図 第１０ 図 （２θ） 第１１図 第１２図（２゜、 （２υ〕 第１３図 （２ｅ） Ｓｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （”Ｃ） ５ｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （’Ｃ） 第１６ｖ４ Ｓｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （’Ｃ）第１７図 ２００ ：１１００ ４００
５００Ｓｅｎｓｏｒ Ｔｅｒｎｐ （’Ｃ）Ｓｅ
ｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （’Ｃ）５ｅｎｓｏｒ
Ｔｅｍｐ （”Ｃ） Ｓｅｎｓｏｒ Ｔｅｍ１） （”Ｃ） 第２１図 ５ｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ Ｃす ５ｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （”Ｃ）第２３図 ５ｅｎｓｏｒ Ｔｅｍｐ （’Ｃ） 第２４図 （２θ）
Claims (1)
- （１）金属酸化物薄膜ガスセンサ素子において、ガス検
知表面の結晶配向性及び結晶性をＣｕＫを線源としてＸ
線回折した場合の最強回折線強度をＩ＿１とし、２番目
、３番目及び４番目に強い回折線強度を夫々Ｉ＿２，Ｉ
＿３及びＩ＿４とするとき、（ａ）（２１１）面又は（
１１０）面の線強度が最強であり、Ｉ＿２／Ｉ＿１≦０
．６で且つＩ＿１の半値幅が０．５８以上であるか、 （ｂ）Ｉ＿１が（１１０）面又は（１０１）面の線強度
で且つＩ＿２が（１０１）面又は（１１０）面の線強度
であり、Ｉ＿２／Ｉ＿１≧０．５、Ｉ＿３／Ｉ＿２＜０
．６で且つＩ＿１の半値幅が０．５４以上であるか、 （ｃ）Ｉ＿１が（１１０）面又は（２１１）面の線強度
で且つＩ＿２が（１０１）面又は（１１０）面の線強度
であり、Ｉ＿２／Ｉ＿１≧０．５、Ｉ＿３／Ｉ＿２＜０
．６で且つＩ＿１の半値幅が０．５８以上であるか、 （ｄ）Ｉ＿１，Ｉ＿２及びＩ＿３がそれぞれ（１１０）
面、（１０１）面及び（２１１）面のいずれかの線強度
であり、Ｉ＿３／Ｉ＿１≧０．５、Ｉ＿４／Ｉ＿３＜０
．６で且つＩ＿１の半値幅が０．６１以上であるか、 （ｅ）Ｉ＿１，Ｉ＿２，Ｉ＿３及びＩ＿４がそれぞれ（
１１０）面、（１０１）面、（２１１）面及び（３０１
）面のいずれかの線強度であり、Ｉ＿４／Ｉ＿１≧０．
５、Ｉ＿５／Ｉ＿４＜０．６で且つＩ＿１の半値幅が０
．７３以上であるか、（ｆ）Ｉ＿１が（３０１）面の線
強度であり、Ｉ＿２／Ｉ＿１≦０．６で且つＩ＿１の半
値幅が０．６０以上であることを特徴とする金属酸化物
薄膜ガスセンサ素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60032228A JPS61191954A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | スズ酸化物薄膜ガスセンサ素子 |
| PCT/JP1986/000077 WO1986004989A1 (en) | 1985-02-20 | 1986-02-19 | Gas sensor element of tin oxide film |
| KR1019860700721A KR940002511B1 (ko) | 1985-02-20 | 1986-02-19 | 산화주석 박막 가스 센서 소자 |
| GB08624904A GB2182448B (en) | 1985-02-20 | 1986-02-19 | Tin oxide thin film gas sensor component |
| GB868625006A GB8625006D0 (en) | 1985-02-20 | 1986-10-18 | Gas sensor element of tin oxide film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60032228A JPS61191954A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | スズ酸化物薄膜ガスセンサ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61191954A true JPS61191954A (ja) | 1986-08-26 |
| JPH053895B2 JPH053895B2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=12353109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60032228A Granted JPS61191954A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | スズ酸化物薄膜ガスセンサ素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61191954A (ja) |
| KR (1) | KR940002511B1 (ja) |
| GB (2) | GB2182448B (ja) |
| WO (1) | WO1986004989A1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS638548A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-14 | Osaka Gas Co Ltd | ガスセンサ及びその製造方法 |
| JP2008169662A (ja) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | パネルおよびその製造方法 |
| CN104568002A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-29 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | 环境检测装置 |
| CN106092200A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-11-09 | 南京信息工程大学 | 一种环境检测装置 |
| US10281420B2 (en) | 2016-04-26 | 2019-05-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Gas-detecting apparatus including gas sensor and method of detecting hydrogen using gas sensor |
| US10309916B2 (en) | 2016-04-26 | 2019-06-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Gas-detecting apparatus including gas sensor and method of detecting hydrogen using gas sensor |
| US11536677B2 (en) | 2016-12-28 | 2022-12-27 | Nuvoton Technology Corporation Japan | Gas detection device, gas sensor system, fuel cell vehicle, and hydrogen detection method |
| US11541737B2 (en) | 2016-12-28 | 2023-01-03 | Nuvoton Technology Corporation Japan | Gas detection device, gas detection system, fuel cell vehicle, and gas detection method |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9512929D0 (en) * | 1995-06-24 | 1995-08-30 | Sun Electric Uk Ltd | Multi-gas sensor systems for automatic emissions measurement |
| US6134944A (en) * | 1999-04-29 | 2000-10-24 | The Regents Of The University Of California | System and method for preconcentrating, identifying, and quantifying chemical and biological substances |
| DE102013218840A1 (de) | 2013-09-19 | 2015-03-19 | Robert Bosch Gmbh | Mikroheizplattenvorrichtung und Sensor mit einer Mikroheizplattenvorrichtung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811844A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｎｏ↓２ガス検知器及び検知方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5424094A (en) * | 1977-07-26 | 1979-02-23 | Fuji Electric Co Ltd | Production of gas detecting element |
| JPS5983046A (ja) * | 1982-11-02 | 1984-05-14 | Hitachi Ltd | ガスセンサおよびその製造方法 |
| JPS5990040A (ja) * | 1982-11-15 | 1984-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 一酸化炭素ガス検知器 |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP60032228A patent/JPS61191954A/ja active Granted
-
1986
- 1986-02-19 WO PCT/JP1986/000077 patent/WO1986004989A1/ja unknown
- 1986-02-19 KR KR1019860700721A patent/KR940002511B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-02-19 GB GB08624904A patent/GB2182448B/en not_active Expired
- 1986-10-18 GB GB868625006A patent/GB8625006D0/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811844A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｎｏ↓２ガス検知器及び検知方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS638548A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-14 | Osaka Gas Co Ltd | ガスセンサ及びその製造方法 |
| JP2008169662A (ja) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | パネルおよびその製造方法 |
| US8163211B2 (en) | 2007-01-15 | 2012-04-24 | Caterpillar S.A.R.L. | Panel and method for manufacturing the same |
| CN104568002A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-29 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | 环境检测装置 |
| US10281420B2 (en) | 2016-04-26 | 2019-05-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Gas-detecting apparatus including gas sensor and method of detecting hydrogen using gas sensor |
| US10309916B2 (en) | 2016-04-26 | 2019-06-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Gas-detecting apparatus including gas sensor and method of detecting hydrogen using gas sensor |
| CN106092200A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-11-09 | 南京信息工程大学 | 一种环境检测装置 |
| US11536677B2 (en) | 2016-12-28 | 2022-12-27 | Nuvoton Technology Corporation Japan | Gas detection device, gas sensor system, fuel cell vehicle, and hydrogen detection method |
| US11541737B2 (en) | 2016-12-28 | 2023-01-03 | Nuvoton Technology Corporation Japan | Gas detection device, gas detection system, fuel cell vehicle, and gas detection method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2182448A (en) | 1987-05-13 |
| KR940002511B1 (ko) | 1994-03-25 |
| GB8624904D0 (en) | 1986-11-19 |
| GB2182448B (en) | 1989-01-11 |
| GB8625006D0 (en) | 1986-11-19 |
| JPH053895B2 (ja) | 1993-01-18 |
| KR880700261A (ko) | 1988-02-22 |
| WO1986004989A1 (en) | 1986-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5221449A (en) | Method of making Alpha-Ta thin films | |
| US5281485A (en) | Structure and method of making Alpha-Ta in thin films | |
| US5801383A (en) | VOX film, wherein X is greater than 1.875 and less than 2.0, and a bolometer-type infrared sensor comprising the VOX film | |
| Thomas et al. | Diffusion measurements in thin films utilizing work function changes: Cr into Au | |
| Chopra et al. | Influence of a superimposed film on the electrical conductivity of thin metal films | |
| JPS61191954A (ja) | スズ酸化物薄膜ガスセンサ素子 | |
| US4276535A (en) | Thermistor | |
| US4734340A (en) | Dielectric thin film | |
| US20010015319A1 (en) | Process for producing thin film gas sensors with dual ion beam sputtering | |
| Algün et al. | Enhanced sensing characteristics of relative humidity sensors based on Al and F co-doped ZnO nanostructured thin films | |
| Siddall et al. | Vacuum-deposited metal film resistors | |
| Li et al. | Effect of AlN/Al 2 O 3 Thin-Film Protective Layer on the High-Temperature Performance of ITO Thin-Film Strain Gauge | |
| JPH0643978B2 (ja) | ガスセンサ及びその製造方法 | |
| US6059937A (en) | Sensor having tin oxide thin film for detecting methane gas and propane gas, and process for manufacturing thereof | |
| Thomas et al. | Structural, electrical and optical properties of sol–gel processed lead titanate thin films | |
| JPH03276615A (ja) | セラミック電子部品及びその製造方法 | |
| US11072848B2 (en) | High temperature sputtered stoichiometric titanium nitride thin films | |
| Katsuta et al. | Dc and ac conduction in amorphous titanium dioxide thin films | |
| JP3314509B2 (ja) | ＮＯｘガス検知半導体およびその製造方法 | |
| JP2646246B2 (ja) | ガス感応性溥膜素子の製造方法 | |
| Nagai et al. | SiC thin-film thermistor | |
| JP3206760B2 (ja) | 真空蒸着用ｋセル | |
| JP2622144B2 (ja) | ガス感応性薄膜の製造方法 | |
| KR860000161B1 (ko) | 인듐 안티몬계 복합 결정반도체 및 그 제조방법 | |
| JP4043148B2 (ja) | 電子写真感光体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |