JPS6323500B2 - - Google Patents

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JPS6323500B2
JPS6323500B2 JP54093638A JP9363879A JPS6323500B2 JP S6323500 B2 JPS6323500 B2 JP S6323500B2 JP 54093638 A JP54093638 A JP 54093638A JP 9363879 A JP9363879 A JP 9363879A JP S6323500 B2 JPS6323500 B2 JP S6323500B2
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cavity
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    • 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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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可燃性ガスが接触した時に該可燃性
ガスが燃焼して電気抵抗を変化させ、或いは、一
酸化炭素や塩素等が付着した時にこれらのガスに
反応して電気抵抗を変化させ、この電気抵抗の変
化からガスの存在を検出するようにしたガス検出
器に関する。 一般に、接触燃焼式ガス検出器、或いは、半導
体ガス検出器においては、ガス検出素子を加熱す
るための電熱器を使用するが、その電熱器は、消
費電力が少なくかつ熱時定数の小さいものが望ま
しく、そのためには、電熱器を小型化して熱容量
を小さくする必要がある。 斯様な要望に応えて、本出願人は、先に、小形
で消費電力及び熱時定数が小さく、しかも集積可
能でかつ基板上で局部的な発熱が可能な電熱器を
用いたガス検出器について提案した。 第１図は、本出願人が先に提案したガス検出器
の一例を説明するための平面図、第２Ａ図は、第
１図の−線からみた断面図、第２Ｂ図は、第
１図の′−′線からみた断面図で、図中、１は
シリコン（Si）ウエハー、１０はSiウエハー１上
に形成されたシリコン熱酸化（SiO2）膜で、こ
のSiO2膜１０は耐熱性かつ電気絶縁性に富み、
機械的強度も比較的強く、また、エツチング液も
Siウエハー１とは異なつている。２はSiウエハー
１に設けられた空洞、１０ａ，１０ｂはSiO2膜
１０に設けられたスリツトで、これら空洞及びス
リツトは、例えば、次のようにして作られる。ま
ず、Siウエハー１の表面を水蒸気雰囲気中におい
て、1100℃で、数時間熱酸化して厚み1.0μｍ程度
のSiO2層１０を成長させる。次に、フオトレジ
スト・パターンを用いた公知のフオトエツチング
法によりSiO2層１０を、例えば、フツ化アンモ
ニウム系エツチング液でエツチングし、次いで、
Siウエハー１をシルバーグリコールエツチング液
等の結晶方向によつてエツチング速度があまり変
らないエツチング液を用いてエツチングして適当
な深さの溝を作る。その後、Siの異方性エツチン
グ液であり、かつ、SiO2はほとんど侵さないエ
チレンジアミン水溶液等を用いたエツチング液で
前記溝の両側面を積極的にエツチングするととも
に、両溝間をアンダーカツトによつて貫通させて
空洞２及びスリツト１０ａ，１０ｂを形成し、
SiO2膜の橋１０ｃを作る。斯様にして形成した
基板の上に、被検出ガスに対して触媒作用を示す
物質、例えば、Pt、又は抵抗温度係数の大きい
抵抗体にPtやPd等を混合した物質、をスパツタ
リングして導電体層１３を形成し、この導電体層
１３にリード線１５ａ，１５ｂを設け、リード線
１５ａ，１５ｂ間に電流を流すと橋部１３ａが発
熱し、周囲に可燃性ガスが存在すると該橋部１３
ａで燃焼してその電気抵抗を変化させる。従つ
て、この電気抵抗の変化を検出していれば、可燃
性ガスの存在を検知することができる。また、前
記導電体層１３として、一酸化炭素や塩素等に感
応し、これらの吸着又は付着によつて電気抵抗が
変化するようなガス感応物質、例えば、二酸化ス
ズ（SnO2）等のガス感応体を使用すれば、可燃
性以外のガスを検出するようにすることもでき
る。 本発明は、上記ガス検出器を更に改良して検出
感度を向上させたもので、以下、本発明の実施例
に基いて説明する。 第３図は、本発明の一実施例を説明するための
断面図であるが、図中、第１図及び第２Ａ図、２
Ｂ図と同様の作用をする部分には同一の参照番号
が付してある。而して、この例は、前記導電体層
１３に代る導電体層１３′として抵抗温度係数の
大きい物質、例えば、SiC等を使用し、その上
に、例えば、Pt、Pd等の触媒層或いはSnO2等の
ガス感応体層１４を形成したもので、このように
すると、導電体層１３′の発熱部１３ａを触媒或
いはガス感応体層１４とは独立に抵抗温度係数の
大きい材料で構成できるので更に感度を上げるこ
とができる。 第４図は本発明の他の実施例を説明するための
断面図で、この実施例は、第３図の実施例におけ
る導電体層１３′と触媒層或いはガス感応体層１
４の間に絶縁層１６を入れたものである。触媒層
或いはガス感応体層１４はできるだけ発熱部１３
ａに直接付着させた方がよいが、発熱部が高温で
ガスと反応しやすい場合、或いは、発熱部の抵抗
が比較的高く、触媒層或いはガス感応体層１４を
表面に付着することにより発熱部の抵抗が変化し
てしまう場合等においては、本実施例のように、
発熱部或いは導電体層を絶縁層１６で密閉し、或
いは、導電体層と触媒層或いはガス感応体層を電
気的に絶縁すると前述のごとき不都合を解消する
ことができる。 第５図及び第６図は、それぞれ本発明の他の実
施例を説明するための断面図で、温度係数の小さ
い物質で形成した導電体層１３″の上に電気的絶
縁層１６を設け、その上に動作温度領域（例え
ば、200℃〜500℃）で抵抗温度係数の大きい物
質、例えば、0.2〜0.5μｍ程度のSiC膜１８を配
し、その上に、第５図に示した実施例は、触媒層
或いはガス感応体層１４を直接、また、第６図に
示した実施例は絶縁層１９を介して配し、SiC膜
１８にリード線１７ａ，１７ｂを設けたものであ
る。従つて、この実施例によると、発熱部（導電
体層１３″）に抵抗温度係数の大きい物質を使用
する必要はなく、例えば、ニクロムのような温度
係数の小さい物質で構成することが可能である。 以上の説明から明らかなように、本発明による
と、小形で消費電力及び熱時定数が小さく、しか
も集積化が可能なガス検出器を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本出願人が先に提案したガス検出器
の一実施例を説明するための平面図、第２Ａ図
は、第１図の−線よりみた断面図、第２Ｂ図
は、第１図の′−′線よりみた断面図、第３図
乃至第６図は、それぞれ本発明の実施例を説明す
るための断面図である。 １……下部層、２……空洞、１０……上部層、
１０ａ，１０ｂ……スリツト、１０ｃ……橋部、
１３，１３′，１３″……導電体層、１４……触媒
層又はガス感応体層、１５ａ，１５ｂ；１７ａ，
１７ｂ……リード線、１６……絶縁層、１８……
抵抗温度係数の大きい物質の層、１９……絶縁
層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 耐熱性かつ電気的絶縁性の物質から成る上部
    層と該上部層とは異なる物質の下部層とを含む基
    板を用い、前記下部層の一部を除去して前記上部
    層の下部に空洞を形成し、該空洞上の前記上部層
    の上に導電性物質を配して発熱部を形成した電熱
    器を用いたガス検出器において、前記導電性物質
    の表面に直接又は電気的絶縁層を介して触媒層或
    いはガス感応体層を配したことを特徴とするガス
    検出器。 ２ 耐熱性かつ電気的絶縁性の物質から成る上部
    層と該上部層とは異なる物質の下部層とを含む基
    板を用い、前記下部層の一部を除去して前記上部
    層の下部に空洞を形成し、該空洞上の前記上部層
    の上に導電性物質を配して発熱部を形成した電熱
    器を用いたガス検出器において、前記導電性物質
    の上に電気的絶縁層を設け、該電気的絶縁層の上
    に動作温度領域での抵抗温度係数の大きい物質の
    層を設け、更にその上に直接又は電気的絶縁層を
    介して触媒層或いはガス感応体層を設けたことを
    特徴とするガス検出器。
JP9363879A 1979-07-25 1979-07-25 Gas detector Granted JPS5618750A (en)

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