JPS6152423B2 - - Google Patents
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Description
〔発明の技術分野〕
本発明は感ガス素子、特に触媒層を有する感ガ
ス素子の製造方法に関する。 〔発明の技術的背景との問題点〕 従来から、各種のガスに接触して抵抗値の変化
する例えばSnO2系酸化物半導体のガス感応体を
用いた感ガス素子について各種の研究がなされて
いる。このような感ガス素子においては、ガスに
対する検出感度をあげるため等の目的で触媒を用
いるが、この触媒を用いる感ガス素子の一つの構
造として、ガス感応体上に触媒層を設けたものが
ある。 このような触媒層としては一般にAl2O3等の担
体にPt等の触媒金属を混入した厚膜が用いられて
いる。しかしながら厚膜はペースト状の原料の塗
布・焼結工程を経て形成されるため、非常に再現
性が悪く感ガス素子の特性のバラツキが大きいと
いう問題点があつた。さらにこの厚膜は厚さが
102μｍ程度のオーダーとなつてしまうため、ガ
ス検出の際の応答速度が遅いという欠点があつ
た。また通常感ガス素子はヒータを具備し、ガス
感応体を加熱しながらガス検出を行なうが、この
様に膜厚が大きいと触媒層内に温度勾配が生じ熱
応力が発生しやすく、これに伴ない触媒層にクラ
ツク等の生ずる恐れがあつた。さらに触媒層の膜
厚が大きいとガス感応体の正確な温度設定が困難
であり、感ガス素子の特性にバラツキが生じてし
まうという問題点もあつた。 〔発明の目的〕 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
応答性に優れた感ガス素子の製造方法を提供する
ことを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は、基板と、この基板上に設けられた測
定対象ガスに接触して抵抗値の変化するガス感応
体と、このガス感応体に設けられた一対の電極
と、このガス感応体表面に設けられた触媒層とを
具備した感ガス素子の製造方法において、前記ガ
ス感応体表面に、Pd，Pt，Rhのうち少なくとも
一種とAl，Zr，Siのうち少なくとも一種とを含む
金属の有機化合物からなる膜を形成した後、加熱
しこの有機化合物を分解し、Pd，Pt，Rhのうち
少なくとも一種の触媒金属と、Al2O3，ZrO2，
SiO4のうち少なくとも一種の担体とからなる触
媒層を形成する感ガス素子の製造方法である。 なお本発明における基板としてはAl2O3，
Si3N4，BN，SiO2等の耐熱絶縁性のセラミツク基
板等が用いられ、ガス感応体としてはSnO2系，
ZnO系，Fe2O3系等の測定対象ガスに接触して抵
抗値の変化する酸化物半導体が用いられる。測定
対象ガスはCO，メタン等の炭化水素等の還元性
ガスである。SnO2系，ZnO系，Fe2O3系の酸化物
半導体は、それぞれSnO2，ZnO，Fe2O3を主成分
とし、必要に応じSb，Nb等の添加物を含むもの
である。 このガス感応体は、蒸着法，スパツタリング
法，金属の有機化合物の熱分解法等により形成さ
れた薄膜，塗布・焼結等により形成された厚膜が
用いられるが、特に100nm〜1000nm程度の薄膜
が好ましい。 このガス感応体には抵抗値を検出するため一対
の電極が設けられるが、この電極は絶縁性基板上
に設け、この上にガス感応体を設けても良いし、
ガス感応体上に設けても良い。電極としてはPt，
Au等が用いられ、蒸着法，スパツタリング法，
スクリーン印刷法等により形成される。 次に触媒層について述べる。 触媒層はPt，Pd，Rhのうち少なくとも一種の
触媒金属と、Al2O3，ZrO2，SiO2のうち少なくと
も一種の担体からなり、この触媒層は金属の有機
金属化合物の熱分解法を用いて形成する。この触
媒金属は、ガス応答性，ガス選択性等の感ガス特
性を向上するために用いられるものであり、担体
は感ガス素子使用時における触媒金属の凝集等に
よる感ガス特性の低下を防止するために用いられ
るものである。 本発明に用いられる金属の有機金属化合物とし
ては、Pt，Pd，Rh，Al，Zr，Siの金属アルコー
ル化物，金属石けん，樹脂塩その他加熱により分
解し金属又は金属酸化物を生ずる一般に用いられ
る有機化合物を用いる。 この金属の有機化合物は例えばラベンダーオイ
ル，石油エーテル，ヘキサン，トルエン等の有機
溶剤に混合した溶液をガス感応体表面に塗布し膜
を形成する。触媒層の組成比はこの溶液中の金属
の有機化合物の量を変えることにより容易に制御
できる。また膜形成後室温１時間程度、100〜150
℃１時間程度の乾燥処理を施し、有機溶剤を蒸発
させ、金属の有機化合物をガス感応体上に定着さ
せることが好ましい。 この金属の有機化合物は加熱することにより、
簡単に熱分解し、金属又は金属酸化物となる。こ
のときAl，Zr，Siのうち少なくとも一種は、有機
化合物中の酸素原子と反応することにより、又は
酸素存在雰囲気下での加熱により酸化され
Al2O3，ZrO2，SiO2となる。このように金属の有
機化合物を加熱し分解することにより、Pt，
Pd，Rhのうち少なくとも一種の触媒金属と、
Al2O3，ZrO2，SiO2のうち少なくとも一種の担体
とからなる触媒層を形成することができる。 このように金属の有機化合物の熱分解法により
形成された触媒層を用いた本発明に係る感ガス素
子においては、測定対象ガスに対する応答性が非
常に優れている。これは、このような方法で形成
された触媒層でポーラスな状態が良好に実現され
ているためと考えられる。すなわち触媒層はガス
感応体と測定対象ガスとの接触をさまたげないよ
うにポーラスな状態が要求されるが、この有機化
合物の熱分解法によれば、あらかじめ金属が分散
された状態から有機物が除去されることになり、
この部分に空孔ができるためと考えられる。 またこの有機化合物の熱分解法によれば、有機
溶媒中の金属の有機化合物の量を調整することに
より容易に所望の組成比の触媒層を得ることがで
きる。さらに有機溶媒中において金属の有機化合
物は均一に分散し、形成された触媒層中において
も均一な組成が再現性良く実現されるので、感ガ
ス素子を量産する場合等の信頼性に優れている。
さらに絶縁性基板の形状に関係なく、平板状，円
筒状等いずれの場合にも均質な膜を形成すること
ができる。 この触媒金属の触媒層中の重量比であるが、１
〜90重量％程度が好ましい。１重量％未満では触
媒層の触媒能力が充分には発揮されず、90重量％
を越えると触媒層が絶縁性を十分には保てなくな
る恐れがあるからである。また90重量％を越える
と経時特性が特に初期段階で損なわれる恐れがあ
る。ガス検出は、ガス感応体の抵抗値の変化を測
定して行なうが、ガス感応体上に設けられる触媒
層の絶縁性が保たれていないと、ガス感応体自体
の抵抗値のみではなく、ガス感応体と触媒層との
抵抗値を測定することになり、ガス検出の精度が
低下する。また触媒層の抵抗値がガス感応体の抵
抗値より小となると、ガス感応体の抵抗値の測定
が困難となり実質的にガス検出が不可能となつて
しまう。 このような触媒層を設けた本発明の感ガス素子
においては、触媒層とガス感応体を別々に製造す
るため、それぞれに最適の製造条件を設定するこ
とができ、感ガス素子製造時の自由度が増す。ま
た、ガス感応体中に触媒金属を混入した場合は、
感ガス素子の使用につれその分散状態が変化し、
ガス感応体の抵抗値等の特性が変化してしまう恐
れがあるが、担体に触媒金属を混入した触媒層を
設けた本発明の場合この恐れはない。 また触媒層の膜厚であるが、50〜1000nm程度
が好ましい。 膜厚が50nm未満では触媒層の触媒能力が充分
には発揮されず1000nmを越えると測定対象ガス
に対する応答速度が遅くなつてしまう恐れがある
からである。この応答速度には、測定対象ガスに
接触した場合の立ちあがり速度と、測定対象ガス
が除去された場合の復帰速度とがあるが、膜厚が
1000nmを越えると両者ともに遅くなつてしま
う。特にCOを測定対象とするような危険を知ら
せる装置に用いるような場合、応答速度、特に立
ちあがり速度が遅いとガス検出が遅れてしまい非
常に危険である。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、ポーラス
な触媒層を良好にかつ容易に実現することができ
る。従つて得られた感ガス素子の応答性が優れた
ものとなる。 また触媒層の均一性、再現性に優れているため
工業上非常に有効といえる。 〔発明の実施例〕 以下本発明の実施例を説明する。 第１図及び第２図は本発明に係る感ガス素子を
示す図であり、第１図は斜視図、第２図は断面図
である。 絶縁性基板１としてAl2O3からなる円筒状基板
の表面にAuからなる一対の電極２を設ける。こ
の絶縁性基板１表面及びこの電極２上にオクチル
酸スズ10重量％を含むｎ―ブタノール溶液を塗布
し、空気中約30分間の乾燥の後、約120℃30分間
乾燥しｎ―ブタノールを蒸発する。続いて400〜
700℃で30分間空気中で熱処理し、オクチル酸ス
ズを分解しかつ酸化し、ガス感応体３としての
SnO2薄膜を形成する。この熱処理はクラツクの
発生防止等のため急熱・急冷が好ましく、また感
度，ガス応答性等の関係で100nm〜1000nm程度
の膜厚が好ましい。この膜厚はオクチル酸スズの
濃度を変えること、塗布・熱処理を数回くり返す
ことにより制御することができる。 続いてガス感応体３表面に触媒層４を形成す
る。Pdの樹脂塩例えばパラジウム・レジネート
（ENGELHARD社製）をｎ―ブタノールに溶解し
た有機溶液と、ナフテン酸アルミニウムをトルエ
ンに溶解した有機溶液とを所望比で混合した原料
溶液をガス感応体３上に塗布し、空気中約30分間
乾燥の後、約120℃30分間乾燥し、有機溶媒であ
るｎ―ブタノール，トルエンを蒸発させる。次に
400〜700℃で約30分間空気中で熱処理し、Pd樹
脂塩，ナフテン酸アルミニウムを分解しAlを酸
化してPd及びAl2O3とからなる触媒層４を形成す
る。ガス感応体３の場合と同様にこの熱処理はク
ラツクの発生を防止する等のため急熱・急冷が好
ましく、また触媒能力，ガス応答性等の関係から
50〜1000nm程度の膜厚が好ましい。この膜厚は
原料溶液の塗布・熱処理工程を繰り返すこと、
Pd樹脂塩，ナフテン酸アルミニウムの量を変え
ることにより制御することができる。塗布・熱処
理工程は１〜４回程度が好ましく、あまり多数回
繰り返すと、ヒビ割れ等が生じてしまう恐れがあ
る。 以上のようにして電極２、ガス感応体３、触媒
層４が形成された絶縁性基板１を、電極２に接続
したリード線をステム５のピン６に固着すること
により懸架する。また円筒状の絶縁性基板１の内
部にはガス感応体３加熱用のヒータ７を挿入す
る。 この実施例では円筒状の基板を用いたが平板状
の基板を用いても同様であり、ヒータも基板上
RuO2ペースト等を用い形成しても良い。またリ
ード線による懸架によらなくても、例えばケーシ
ングに直接固着しても良い。 以上のように構成された本発明に係る感ガス素
子における応答・復帰特性を調べた。その結果を
第１表に示す。第１表においては前記実施例の
Pd―Al2O3系の触媒層以外で、Al2O3を担体とし
各種の組成の触媒層でも応答・復帰特性を調べ
た。触媒層の組成以外は前述の実施例と同様とし
た。また比較例として前述の実施例と同様の構成
で触媒層をAl2O3と触媒金属の混合物ペーストの
塗布・焼結により設けた厚膜としたものについて
も応答復帰特性を調べた。 応答・復帰特性は、約30の測定槽中で行ない
COガス200ppm雰囲気中における抵抗値が一定
となるまでに要した時間（応答時間）、およびCO
ガスを排気し大気中の抵抗値に復帰するまでに要
した時間（復帰時間）をそれぞれ測定した。なお
応答時間はCOガス注入時からの時間でありCOガ
ス濃度ガ200ppmとなるまでの所要時間（約５
秒）を、復帰時間はCOガス排気時からの時間で
あり新鮮な空気といれかわるのに要した時間（約
15秒）をそれぞれ含む。
ス素子の製造方法に関する。 〔発明の技術的背景との問題点〕 従来から、各種のガスに接触して抵抗値の変化
する例えばSnO2系酸化物半導体のガス感応体を
用いた感ガス素子について各種の研究がなされて
いる。このような感ガス素子においては、ガスに
対する検出感度をあげるため等の目的で触媒を用
いるが、この触媒を用いる感ガス素子の一つの構
造として、ガス感応体上に触媒層を設けたものが
ある。 このような触媒層としては一般にAl2O3等の担
体にPt等の触媒金属を混入した厚膜が用いられて
いる。しかしながら厚膜はペースト状の原料の塗
布・焼結工程を経て形成されるため、非常に再現
性が悪く感ガス素子の特性のバラツキが大きいと
いう問題点があつた。さらにこの厚膜は厚さが
102μｍ程度のオーダーとなつてしまうため、ガ
ス検出の際の応答速度が遅いという欠点があつ
た。また通常感ガス素子はヒータを具備し、ガス
感応体を加熱しながらガス検出を行なうが、この
様に膜厚が大きいと触媒層内に温度勾配が生じ熱
応力が発生しやすく、これに伴ない触媒層にクラ
ツク等の生ずる恐れがあつた。さらに触媒層の膜
厚が大きいとガス感応体の正確な温度設定が困難
であり、感ガス素子の特性にバラツキが生じてし
まうという問題点もあつた。 〔発明の目的〕 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
応答性に優れた感ガス素子の製造方法を提供する
ことを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は、基板と、この基板上に設けられた測
定対象ガスに接触して抵抗値の変化するガス感応
体と、このガス感応体に設けられた一対の電極
と、このガス感応体表面に設けられた触媒層とを
具備した感ガス素子の製造方法において、前記ガ
ス感応体表面に、Pd，Pt，Rhのうち少なくとも
一種とAl，Zr，Siのうち少なくとも一種とを含む
金属の有機化合物からなる膜を形成した後、加熱
しこの有機化合物を分解し、Pd，Pt，Rhのうち
少なくとも一種の触媒金属と、Al2O3，ZrO2，
SiO4のうち少なくとも一種の担体とからなる触
媒層を形成する感ガス素子の製造方法である。 なお本発明における基板としてはAl2O3，
Si3N4，BN，SiO2等の耐熱絶縁性のセラミツク基
板等が用いられ、ガス感応体としてはSnO2系，
ZnO系，Fe2O3系等の測定対象ガスに接触して抵
抗値の変化する酸化物半導体が用いられる。測定
対象ガスはCO，メタン等の炭化水素等の還元性
ガスである。SnO2系，ZnO系，Fe2O3系の酸化物
半導体は、それぞれSnO2，ZnO，Fe2O3を主成分
とし、必要に応じSb，Nb等の添加物を含むもの
である。 このガス感応体は、蒸着法，スパツタリング
法，金属の有機化合物の熱分解法等により形成さ
れた薄膜，塗布・焼結等により形成された厚膜が
用いられるが、特に100nm〜1000nm程度の薄膜
が好ましい。 このガス感応体には抵抗値を検出するため一対
の電極が設けられるが、この電極は絶縁性基板上
に設け、この上にガス感応体を設けても良いし、
ガス感応体上に設けても良い。電極としてはPt，
Au等が用いられ、蒸着法，スパツタリング法，
スクリーン印刷法等により形成される。 次に触媒層について述べる。 触媒層はPt，Pd，Rhのうち少なくとも一種の
触媒金属と、Al2O3，ZrO2，SiO2のうち少なくと
も一種の担体からなり、この触媒層は金属の有機
金属化合物の熱分解法を用いて形成する。この触
媒金属は、ガス応答性，ガス選択性等の感ガス特
性を向上するために用いられるものであり、担体
は感ガス素子使用時における触媒金属の凝集等に
よる感ガス特性の低下を防止するために用いられ
るものである。 本発明に用いられる金属の有機金属化合物とし
ては、Pt，Pd，Rh，Al，Zr，Siの金属アルコー
ル化物，金属石けん，樹脂塩その他加熱により分
解し金属又は金属酸化物を生ずる一般に用いられ
る有機化合物を用いる。 この金属の有機化合物は例えばラベンダーオイ
ル，石油エーテル，ヘキサン，トルエン等の有機
溶剤に混合した溶液をガス感応体表面に塗布し膜
を形成する。触媒層の組成比はこの溶液中の金属
の有機化合物の量を変えることにより容易に制御
できる。また膜形成後室温１時間程度、100〜150
℃１時間程度の乾燥処理を施し、有機溶剤を蒸発
させ、金属の有機化合物をガス感応体上に定着さ
せることが好ましい。 この金属の有機化合物は加熱することにより、
簡単に熱分解し、金属又は金属酸化物となる。こ
のときAl，Zr，Siのうち少なくとも一種は、有機
化合物中の酸素原子と反応することにより、又は
酸素存在雰囲気下での加熱により酸化され
Al2O3，ZrO2，SiO2となる。このように金属の有
機化合物を加熱し分解することにより、Pt，
Pd，Rhのうち少なくとも一種の触媒金属と、
Al2O3，ZrO2，SiO2のうち少なくとも一種の担体
とからなる触媒層を形成することができる。 このように金属の有機化合物の熱分解法により
形成された触媒層を用いた本発明に係る感ガス素
子においては、測定対象ガスに対する応答性が非
常に優れている。これは、このような方法で形成
された触媒層でポーラスな状態が良好に実現され
ているためと考えられる。すなわち触媒層はガス
感応体と測定対象ガスとの接触をさまたげないよ
うにポーラスな状態が要求されるが、この有機化
合物の熱分解法によれば、あらかじめ金属が分散
された状態から有機物が除去されることになり、
この部分に空孔ができるためと考えられる。 またこの有機化合物の熱分解法によれば、有機
溶媒中の金属の有機化合物の量を調整することに
より容易に所望の組成比の触媒層を得ることがで
きる。さらに有機溶媒中において金属の有機化合
物は均一に分散し、形成された触媒層中において
も均一な組成が再現性良く実現されるので、感ガ
ス素子を量産する場合等の信頼性に優れている。
さらに絶縁性基板の形状に関係なく、平板状，円
筒状等いずれの場合にも均質な膜を形成すること
ができる。 この触媒金属の触媒層中の重量比であるが、１
〜90重量％程度が好ましい。１重量％未満では触
媒層の触媒能力が充分には発揮されず、90重量％
を越えると触媒層が絶縁性を十分には保てなくな
る恐れがあるからである。また90重量％を越える
と経時特性が特に初期段階で損なわれる恐れがあ
る。ガス検出は、ガス感応体の抵抗値の変化を測
定して行なうが、ガス感応体上に設けられる触媒
層の絶縁性が保たれていないと、ガス感応体自体
の抵抗値のみではなく、ガス感応体と触媒層との
抵抗値を測定することになり、ガス検出の精度が
低下する。また触媒層の抵抗値がガス感応体の抵
抗値より小となると、ガス感応体の抵抗値の測定
が困難となり実質的にガス検出が不可能となつて
しまう。 このような触媒層を設けた本発明の感ガス素子
においては、触媒層とガス感応体を別々に製造す
るため、それぞれに最適の製造条件を設定するこ
とができ、感ガス素子製造時の自由度が増す。ま
た、ガス感応体中に触媒金属を混入した場合は、
感ガス素子の使用につれその分散状態が変化し、
ガス感応体の抵抗値等の特性が変化してしまう恐
れがあるが、担体に触媒金属を混入した触媒層を
設けた本発明の場合この恐れはない。 また触媒層の膜厚であるが、50〜1000nm程度
が好ましい。 膜厚が50nm未満では触媒層の触媒能力が充分
には発揮されず1000nmを越えると測定対象ガス
に対する応答速度が遅くなつてしまう恐れがある
からである。この応答速度には、測定対象ガスに
接触した場合の立ちあがり速度と、測定対象ガス
が除去された場合の復帰速度とがあるが、膜厚が
1000nmを越えると両者ともに遅くなつてしま
う。特にCOを測定対象とするような危険を知ら
せる装置に用いるような場合、応答速度、特に立
ちあがり速度が遅いとガス検出が遅れてしまい非
常に危険である。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、ポーラス
な触媒層を良好にかつ容易に実現することができ
る。従つて得られた感ガス素子の応答性が優れた
ものとなる。 また触媒層の均一性、再現性に優れているため
工業上非常に有効といえる。 〔発明の実施例〕 以下本発明の実施例を説明する。 第１図及び第２図は本発明に係る感ガス素子を
示す図であり、第１図は斜視図、第２図は断面図
である。 絶縁性基板１としてAl2O3からなる円筒状基板
の表面にAuからなる一対の電極２を設ける。こ
の絶縁性基板１表面及びこの電極２上にオクチル
酸スズ10重量％を含むｎ―ブタノール溶液を塗布
し、空気中約30分間の乾燥の後、約120℃30分間
乾燥しｎ―ブタノールを蒸発する。続いて400〜
700℃で30分間空気中で熱処理し、オクチル酸ス
ズを分解しかつ酸化し、ガス感応体３としての
SnO2薄膜を形成する。この熱処理はクラツクの
発生防止等のため急熱・急冷が好ましく、また感
度，ガス応答性等の関係で100nm〜1000nm程度
の膜厚が好ましい。この膜厚はオクチル酸スズの
濃度を変えること、塗布・熱処理を数回くり返す
ことにより制御することができる。 続いてガス感応体３表面に触媒層４を形成す
る。Pdの樹脂塩例えばパラジウム・レジネート
（ENGELHARD社製）をｎ―ブタノールに溶解し
た有機溶液と、ナフテン酸アルミニウムをトルエ
ンに溶解した有機溶液とを所望比で混合した原料
溶液をガス感応体３上に塗布し、空気中約30分間
乾燥の後、約120℃30分間乾燥し、有機溶媒であ
るｎ―ブタノール，トルエンを蒸発させる。次に
400〜700℃で約30分間空気中で熱処理し、Pd樹
脂塩，ナフテン酸アルミニウムを分解しAlを酸
化してPd及びAl2O3とからなる触媒層４を形成す
る。ガス感応体３の場合と同様にこの熱処理はク
ラツクの発生を防止する等のため急熱・急冷が好
ましく、また触媒能力，ガス応答性等の関係から
50〜1000nm程度の膜厚が好ましい。この膜厚は
原料溶液の塗布・熱処理工程を繰り返すこと、
Pd樹脂塩，ナフテン酸アルミニウムの量を変え
ることにより制御することができる。塗布・熱処
理工程は１〜４回程度が好ましく、あまり多数回
繰り返すと、ヒビ割れ等が生じてしまう恐れがあ
る。 以上のようにして電極２、ガス感応体３、触媒
層４が形成された絶縁性基板１を、電極２に接続
したリード線をステム５のピン６に固着すること
により懸架する。また円筒状の絶縁性基板１の内
部にはガス感応体３加熱用のヒータ７を挿入す
る。 この実施例では円筒状の基板を用いたが平板状
の基板を用いても同様であり、ヒータも基板上
RuO2ペースト等を用い形成しても良い。またリ
ード線による懸架によらなくても、例えばケーシ
ングに直接固着しても良い。 以上のように構成された本発明に係る感ガス素
子における応答・復帰特性を調べた。その結果を
第１表に示す。第１表においては前記実施例の
Pd―Al2O3系の触媒層以外で、Al2O3を担体とし
各種の組成の触媒層でも応答・復帰特性を調べ
た。触媒層の組成以外は前述の実施例と同様とし
た。また比較例として前述の実施例と同様の構成
で触媒層をAl2O3と触媒金属の混合物ペーストの
塗布・焼結により設けた厚膜としたものについて
も応答復帰特性を調べた。 応答・復帰特性は、約30の測定槽中で行ない
COガス200ppm雰囲気中における抵抗値が一定
となるまでに要した時間（応答時間）、およびCO
ガスを排気し大気中の抵抗値に復帰するまでに要
した時間（復帰時間）をそれぞれ測定した。なお
応答時間はCOガス注入時からの時間でありCOガ
ス濃度ガ200ppmとなるまでの所要時間（約５
秒）を、復帰時間はCOガス排気時からの時間で
あり新鮮な空気といれかわるのに要した時間（約
15秒）をそれぞれ含む。
【表】
第１表から明らかなように本発明の実施例にお
いては応答は30sec程度復帰は１分程度と短時間
なのに比べ、比較例の場合はいずれの応答時間が
100秒前後と長時間を要し、さらに復帰時間にお
いては200秒前後となり、本発明の方が応答・復
帰特性、特に復帰特性に優れていることがわか
る。 第１表中のPd―Al2O3系の触媒層を用いた本発
明の実施例（実線）とPd―Al2O3系のペーストの
塗布・焼結による厚膜触媒層を用いた比較例（破
線）との応答・復帰特性を第３図にて比較した。 本発明の実施例ではCOガス注入(a)後速やかに
抵抗値が飽和しCOガス排気(b)後速やかに抵抗値
が復帰するのに対し、比較例では両者ともなだら
かに変化していることがわかる。 また第２表において素子温度の違いによる感度
の違いを示す。感ガス素子は第１表に示した実施
例と同様としCO，H2，C3H8，CH4，C2H5OHに
ついてその感度を調べた。
いては応答は30sec程度復帰は１分程度と短時間
なのに比べ、比較例の場合はいずれの応答時間が
100秒前後と長時間を要し、さらに復帰時間にお
いては200秒前後となり、本発明の方が応答・復
帰特性、特に復帰特性に優れていることがわか
る。 第１表中のPd―Al2O3系の触媒層を用いた本発
明の実施例（実線）とPd―Al2O3系のペーストの
塗布・焼結による厚膜触媒層を用いた比較例（破
線）との応答・復帰特性を第３図にて比較した。 本発明の実施例ではCOガス注入(a)後速やかに
抵抗値が飽和しCOガス排気(b)後速やかに抵抗値
が復帰するのに対し、比較例では両者ともなだら
かに変化していることがわかる。 また第２表において素子温度の違いによる感度
の違いを示す。感ガス素子は第１表に示した実施
例と同様としCO，H2，C3H8，CH4，C2H5OHに
ついてその感度を調べた。
【表】
第２表から明らかなように素子温度によりガス
選択性が異なり、低温（100℃）においてはCOガ
ス感度が高く、高温になるにつれC3H8，CH4の
感度が増大する。従つて素子温度を変えることに
より同じ感ガス素子で各種の測定対象ガスを測定
できる。 以上説明した実施例においてはAl2O3を体とし
て用いたがSiO2，ZrO2を用いても同様である。
この場合有機化合物として例えばシリコン，ジル
コニウムのアルコキシド，ナフテン酸ジルコニウ
ム等を用いることができる。
選択性が異なり、低温（100℃）においてはCOガ
ス感度が高く、高温になるにつれC3H8，CH4の
感度が増大する。従つて素子温度を変えることに
より同じ感ガス素子で各種の測定対象ガスを測定
できる。 以上説明した実施例においてはAl2O3を体とし
て用いたがSiO2，ZrO2を用いても同様である。
この場合有機化合物として例えばシリコン，ジル
コニウムのアルコキシド，ナフテン酸ジルコニウ
ム等を用いることができる。
第１図は本発明に係る感ガス素子の斜視図、第
２図は本発明に係る感ガス素子の断面図、第３図
は感ガス素子の応答・復帰特性。 １……基板、２……電極、３……ガス感応体、
４……触媒層。
２図は本発明に係る感ガス素子の断面図、第３図
は感ガス素子の応答・復帰特性。 １……基板、２……電極、３……ガス感応体、
４……触媒層。
Claims (1)
- １ 基板と、この基板上に設けられた測定対象ガ
スに接触して抵抗値の変化するガス感応体と、こ
のガス感応体に設けられた一対の電極と、このガ
ス感応体表面に設けられた触媒層とを具備した感
ガス素子の製造方法において、前記ガス感応体表
面に、Pd，Pt，Rhのうち少なくとも一種とAl，
Zr，Siのうち少なくとも一種とを含む金属の有機
化合物からなる膜を形成した後、この有機化合物
を加熱分解し、Pd，Pt，Rhのうち少なくとも一
種の触媒金属と、Al2O3，ZrO2，SiO2のうち少な
くとも一種の担体とからなる触媒層を形成したこ
とを特徴とする感ガス素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20770482A JPS5999242A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | 感ガス素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20770482A JPS5999242A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | 感ガス素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5999242A JPS5999242A (ja) | 1984-06-07 |
| JPS6152423B2 true JPS6152423B2 (ja) | 1986-11-13 |
Family
ID=16544180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20770482A Granted JPS5999242A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | 感ガス素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5999242A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09269306A (ja) * | 1996-04-02 | 1997-10-14 | New Cosmos Electric Corp | 熱線型半導体式ガス検知素子及びガス検知装置 |
-
1982
- 1982-11-29 JP JP20770482A patent/JPS5999242A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5999242A (ja) | 1984-06-07 |
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