JPS63285903A - サ−ミスタ用酸化物半導体 - Google Patents
サ−ミスタ用酸化物半導体Info
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- JPS63285903A JPS63285903A JP62120426A JP12042687A JPS63285903A JP S63285903 A JPS63285903 A JP S63285903A JP 62120426 A JP62120426 A JP 62120426A JP 12042687 A JP12042687 A JP 12042687A JP S63285903 A JPS63285903 A JP S63285903A
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Links
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Landscapes
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- Thermistors And Varistors (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、高応答性の温度センサとして利用できるとこ
ろの負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半導
体に関するものである。
ろの負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半導
体に関するものである。
従来の技術
従来、汎用ディスク型サーミスタとしては、Ｍｎ −Ｇ
ｏ −Ｎｉ−Ｃｕ酸化物系サーミスタ材料であって、し
かもその結晶構造がスピネル構造をとるものが主に用い
られてきた。サーミスタ材料の電気的特性としては、一
般的に、比抵抗およびサーミスタ定数Ｂで示される。サ
ーミスタ定数（以下Ｂ定数と記す）は抵抗の温度勾配を
表すもので、具体的にはサーミスタ材料のバンドギャッ
プに相当する活性化エネルギーにより決定される。従っ
てＢ定数が大きい程、温度に対する抵抗値変化が大きく
、すなわち応答性が良くなる。また、比抵抗とＢ定数に
は図に示すように相関性があり、現在の汎用サーミスタ
材料は図中２で囲んだ領域、つまり比抵抗が数１０〜数
１００にΩ・口、Ｂ定数２６００〜６０００にのものが
用いられている。
ｏ −Ｎｉ−Ｃｕ酸化物系サーミスタ材料であって、し
かもその結晶構造がスピネル構造をとるものが主に用い
られてきた。サーミスタ材料の電気的特性としては、一
般的に、比抵抗およびサーミスタ定数Ｂで示される。サ
ーミスタ定数（以下Ｂ定数と記す）は抵抗の温度勾配を
表すもので、具体的にはサーミスタ材料のバンドギャッ
プに相当する活性化エネルギーにより決定される。従っ
てＢ定数が大きい程、温度に対する抵抗値変化が大きく
、すなわち応答性が良くなる。また、比抵抗とＢ定数に
は図に示すように相関性があり、現在の汎用サーミスタ
材料は図中２で囲んだ領域、つまり比抵抗が数１０〜数
１００にΩ・口、Ｂ定数２６００〜６０００にのものが
用いられている。
また、酸化コバルトとリチウムを組合わせた酸化物半導
体としては、一般的に酸化物半導体材料の導電機構の１
つとして説明される原子価制御理論の実例で古＜ｖＥＲ
ｗｘｙらにより取り上げられている。
体としては、一般的に酸化物半導体材料の導電機構の１
つとして説明される原子価制御理論の実例で古＜ｖＥＲ
ｗｘｙらにより取り上げられている。
（Ｐｈｉｌｉｐｇ Ｒｅ５ａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ
５１７３しかしながら、ＶＥＸ（ＷＨＹらの検討は
あくまでも学究的な段階で終っており、サーミスタとし
ての用途開発以前のものであって、サーミスタ材料とし
ての検討は二本入夫によって記載されたもの（■日立製
作所、中央研究所創立二十周年記念論文集、Ｐ３０〜４
６、昭和３７年）があるだけである。この二本の検討結
果によれば比抵抗およびＢ定数とも低く、サーミスタと
して適するものではなく、これに準するものと記載され
ている。
５１７３しかしながら、ＶＥＸ（ＷＨＹらの検討は
あくまでも学究的な段階で終っており、サーミスタとし
ての用途開発以前のものであって、サーミスタ材料とし
ての検討は二本入夫によって記載されたもの（■日立製
作所、中央研究所創立二十周年記念論文集、Ｐ３０〜４
６、昭和３７年）があるだけである。この二本の検討結
果によれば比抵抗およびＢ定数とも低く、サーミスタと
して適するものではなく、これに準するものと記載され
ている。
発明が解決しようとする問題点
従来より、自動車の水温計用あるいはアイロンの温度セ
ンサ用などとして、応答性を良くすることを目的にしだ
比抵抗が低く、Ｂ定数の高いサーミスタ材料が要望され
てきたが、上記図の汎用サーミスタ材料ではこの要望を
満足することができなかった。
ンサ用などとして、応答性を良くすることを目的にしだ
比抵抗が低く、Ｂ定数の高いサーミスタ材料が要望され
てきたが、上記図の汎用サーミスタ材料ではこの要望を
満足することができなかった。
本発明は、この要望を満足できるサーミスタ材料、すな
わちサーミスタ用酸化物半導体を提供することを目的と
するものである。
わちサーミスタ用酸化物半導体を提供することを目的と
するものである。
問題点を解決するための手段
上記要望を達成するために、本発明は前述のＣｏ−Ｌｉ
系酸化物半導体を見直し、改良を加えることによって解
決できたものである。本発明のサーミスタ用酸化物半導
体は、金属酸化物の焼結混合体よりなり、その金属元素
としてコバルト（Ｇｏ） ７０．５〜９８．０原子％、
銅（Ｃｕ）ｏ、５〜４．０原子％、リチウム（Ｌｉ）１
．０〜２０．０原子％およびジルコニア（Ｚｒ）０．５
〜５．６原子％の４種を合計１００原子％含有してなる
ものでちる。
系酸化物半導体を見直し、改良を加えることによって解
決できたものである。本発明のサーミスタ用酸化物半導
体は、金属酸化物の焼結混合体よりなり、その金属元素
としてコバルト（Ｇｏ） ７０．５〜９８．０原子％、
銅（Ｃｕ）ｏ、５〜４．０原子％、リチウム（Ｌｉ）１
．０〜２０．０原子％およびジルコニア（Ｚｒ）０．５
〜５．６原子％の４種を合計１００原子％含有してなる
ものでちる。
作用
この構成により図の実線で囲まれた領域１の比抵抗が低
くＢ定数の高いサーミスタ用酸゛化物半導体を得ること
となる。ここで、この半導体は酸化コバルト （Ｃｏｏ
）が基本組成であって、四酸化二コバルト（Ｃ０，０
４）が生成される場合には、ホッピング伝導の寄与によ
り、高Ｂ定数を達成することができない。
くＢ定数の高いサーミスタ用酸゛化物半導体を得ること
となる。ここで、この半導体は酸化コバルト （Ｃｏｏ
）が基本組成であって、四酸化二コバルト（Ｃ０，０
４）が生成される場合には、ホッピング伝導の寄与によ
り、高Ｂ定数を達成することができない。
実施例
以下、本発明の実施例について説明する。
市販の原料酸化コバルト、酸化銅、酸化リチウムおよび
酸化シリカを後述する表に示すようにそれぞれの原子％
の組成になるように配合した。サーミスタ製造工程を例
示すると、これらの配合組成物をボールミルで湿式混合
し、そのスラリーを乾燥後ＳＯＯ℃の温度で仮焼し、そ
の仮焼物を再びボールミルで湿式粉砕混合を行った。こ
うして得られたスラリーを乾燥し、ポリビニルアルコー
ルをバインダーとして添加混合し、所要量採って円板状
に加圧成形し成形品を多数作り、これらを窒素ガスフロ
ー中１２ｏｏ℃〜１３０ｏ℃で２時間焼成した。こうし
て得られた円板状焼結体の両面にＡｇを主成分とする電
極を設けた。これらの試料について２６℃および５０’
Ｃでの抵抗値（それぞれのＲ２５およびＲ２Ｏ）を測定
し、２５℃での比抵抗ρ２５を下記（１）式より、また
Ｂ定数を下記（２１式より算出した。
酸化シリカを後述する表に示すようにそれぞれの原子％
の組成になるように配合した。サーミスタ製造工程を例
示すると、これらの配合組成物をボールミルで湿式混合
し、そのスラリーを乾燥後ＳＯＯ℃の温度で仮焼し、そ
の仮焼物を再びボールミルで湿式粉砕混合を行った。こ
うして得られたスラリーを乾燥し、ポリビニルアルコー
ルをバインダーとして添加混合し、所要量採って円板状
に加圧成形し成形品を多数作り、これらを窒素ガスフロ
ー中１２ｏｏ℃〜１３０ｏ℃で２時間焼成した。こうし
て得られた円板状焼結体の両面にＡｇを主成分とする電
極を設けた。これらの試料について２６℃および５０’
Ｃでの抵抗値（それぞれのＲ２５およびＲ２Ｏ）を測定
し、２５℃での比抵抗ρ２５を下記（１）式より、また
Ｂ定数を下記（２１式より算出した。
ρ２５＝Ｒ２５×ニー ・・・・・・（１
）（Ｓ＝電極面積、ｄ＝電極間距離） これらの結果を下表にまとめて示す。
）（Ｓ＝電極面積、ｄ＝電極間距離） これらの結果を下表にまとめて示す。
上述したように図中実線で囲んだ領域１が本発明の目的
とする低比抵抗、高Ｂ定数の領域である。
とする低比抵抗、高Ｂ定数の領域である。
この領域は、センサとして高応答性を達成するために機
器側から要望された電気特性をサーミスタ材料の特性（
比抵抗およびＢ定数）として置き換えだものである。
器側から要望された電気特性をサーミスタ材料の特性（
比抵抗およびＢ定数）として置き換えだものである。
前表において、試料番号１．５，６．９，１０゜１４．
１５．１８は、この実線で囲んだ領域１に含まれない。
１５．１８は、この実線で囲んだ領域１に含まれない。
つまり機器メーカの要望をよ足しないという点から、本
発明の範囲外とした。
発明の範囲外とした。
今回の試料は、乾式成形後焼成したものを用いたが、ビ
ードタイプの素子でもよく、素子製造方法に何ら拘束さ
れるものではない。
ードタイプの素子でもよく、素子製造方法に何ら拘束さ
れるものではない。
発明の効果
以上のように本発明によれば、低比抵抗、高Ｂ定数を有
する負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半導
体を提供するものであるが、センサとして温度に対して
高応答性がはかれること、またこれにより節電できるこ
とになる。また、従来にはない低比抵抗、高Ｂ定数のサ
ーミスタ材料であることから、センサとして全く新しい
用途が展開されることが期待できるものである。
する負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半導
体を提供するものであるが、センサとして温度に対して
高応答性がはかれること、またこれにより節電できるこ
とになる。また、従来にはない低比抵抗、高Ｂ定数のサ
ーミスタ材料であることから、センサとして全く新しい
用途が展開されることが期待できるものである。
図は負の抵抗温度係数を持つサーミスタ材料の特性相関
を示す図である。
を示す図である。
Claims (1)
- 金属酸化物の焼結混合体からなり、その構成金属元素と
してコバルト７０．０〜９８．０原子％、銅０．５〜４
．０原子％、リチウム１．０〜２０．０原子％及びジル
コニア０．５〜５．５原子％の４種を合計１００原子％
含有することを特徴とするサーミスタ用酸化物半導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62120426A JPS63285903A (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | サ−ミスタ用酸化物半導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62120426A JPS63285903A (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | サ−ミスタ用酸化物半導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63285903A true JPS63285903A (ja) | 1988-11-22 |
Family
ID=14785929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62120426A Pending JPS63285903A (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | サ−ミスタ用酸化物半導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63285903A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7041416B2 (en) | 2001-10-22 | 2006-05-09 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Photosensitive resin composition, transfer material, image forming method, color filter and producing method thereof and photomask and producing method thereof |
-
1987
- 1987-05-18 JP JP62120426A patent/JPS63285903A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7041416B2 (en) | 2001-10-22 | 2006-05-09 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Photosensitive resin composition, transfer material, image forming method, color filter and producing method thereof and photomask and producing method thereof |
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