JPS63296301A - 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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- JPS63296301A JPS63296301A JP62132427A JP13242787A JPS63296301A JP S63296301 A JPS63296301 A JP S63296301A JP 62132427 A JP62132427 A JP 62132427A JP 13242787 A JP13242787 A JP 13242787A JP S63296301 A JPS63296301 A JP S63296301A
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- oxide
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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】
産業上の利用分野
本発明は、高応答性の温度モ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 −Ｃ
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。
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。
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・備、Ｂ定数２６００〜５０００にのも
のが用いられている。
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・備、Ｂ定数２６００〜５０００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（ＶＫ
ＲＷＥＹ らによシ取シ上げられている。（Ｐｈｉｌ
ｉｐｓ Ｒｅ５ｅｒｃｈ Ｒ６ｐＯｒｔしかしなが
ら、ＩｃＲＷＥＹ 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木久夫によ
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、Ｐ３０〜４６、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。
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（ＶＫ
ＲＷＥＹ らによシ取シ上げられている。（Ｐｈｉｌ
ｉｐｓ Ｒｅ５ｅｒｃｈ Ｒ６ｐＯｒｔしかしなが
ら、ＩｃＲＷＥＹ 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木久夫によ
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、Ｐ３０〜４６、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た
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た
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 −Ｌ
ｉ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シなり、その金属
元素としてコバルト（Ｇｏ） ７３．０〜９６．９原子
％、銅（Ｃｕ）０．１〜７．０原子％およびリチウム（
Ｌｉ）３．０〜２０．０原子％の３種を合計１ｏｏ原子
％含有してなるものである。
ｉ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シなり、その金属
元素としてコバルト（Ｇｏ） ７３．０〜９６．９原子
％、銅（Ｃｕ）０．１〜７．０原子％およびリチウム（
Ｌｉ）３．０〜２０．０原子％の３種を合計１ｏｏ原子
％含有してなるものである。
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定数の高いサーば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）（Ｃｏｏ）
が基本組成であって、四酸化二コバルト（Ｃｏ５０４）
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。
低くＢ定数の高いサーば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）（Ｃｏｏ）
が基本組成であって、四酸化二コバルト（Ｃｏ５０４）
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、酸化銅および酸化リチウムを
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°Ｃ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パイン
タ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１２０
’Ｃ〜１３００’Ｃ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２５°Ｃおよび５０’Ｃでの
抵抗値（それぞれのＲ２５およびＲ５０）を測定し、２
６°Ｃでの比抵抗ρ２５を下記（１）式より、またＢ定
数を下記（２）式より算出した。
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°Ｃ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パイン
タ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１２０
’Ｃ〜１３００’Ｃ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２５°Ｃおよび５０’Ｃでの
抵抗値（それぞれのＲ２５およびＲ５０）を測定し、２
６°Ｃでの比抵抗ρ２５を下記（１）式より、またＢ定
数を下記（２）式より算出した。
ρ ＝ＲＸ−・・・・・・・・・・・・（１）２５
２５ ｄ （Ｓ＝電極面積、ｄ＝電極間距離） ・・・・・・・・・（２） これらの結果全下表にまとめて示す。
２５ ｄ （Ｓ＝電極面積、ｄ＝電極間距離） ・・・・・・・・・（２） これらの結果全下表にまとめて示す。
（＊印試料は比較用であり、本発明の請求外である。）
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。
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。
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）として置き換えたものである。
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）として置き換えたものである。
前夫において、試料番号１，６，７，１０，１１゜１３
は、この実線で囲んだ領域１に含壕れない。
は、この実線で囲んだ領域１に含壕れない。
つまり機器メーカの要望を満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【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
体を提供するものがあるが、センサとして温度に対して
高応答性が図れること、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
体を提供するものがあるが、センサとして温度に対して
高応答性が図れること、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７３．０〜９９．４原子％、銅０．１
〜７．０原子％およびリチウム０．５〜２０．０原子％
の３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 |
|---|---|---|---|
| JP62132427A JP2578805B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | サ−ミスタ用酸化物半導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62132427A JP2578805B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | サ−ミスタ用酸化物半導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63296301A true JPS63296301A (ja) | 1988-12-02 |
| JP2578805B2 JP2578805B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=15081121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62132427A Expired - Lifetime JP2578805B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | サ−ミスタ用酸化物半導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2578805B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02276203A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 積層型サーミスタの製造方法 |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP62132427A patent/JP2578805B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02276203A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 積層型サーミスタの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2578805B2 (ja) | 1997-02-05 |
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