JP2022019147A - センサ及びセンサモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】検出感度を向上可能なセンサ及びセンサモジュールを提供する。【解決手段】実施形態によれば、センサは、基体と、第１センサ部と、を含む。第１センサ部は、固定電極部材と、可動電極部材と、第１支持部材と、第２支持部材と、を含む。可動電極部材は、第１可動部分、第２可動部分、及び、第１可動部分と第２可動部分との間の第３可動部分を含む。第１支持部材は、前記基体に固定され、前記第１可動部分と接続される。第２支持部材は、前記基体に固定され、前記第２可動部分と接続される。固定電極部材は、第１可動部分と対向する第１固定電極部分と、第２可動部分と対向する第２固定電極部分と、第３可動部分と対向する第３固定電極部分と、を含む。第３固定電極部分と第３可動部分との間の距離は、第１固定電極部分と第１可動部分との間の第１方向に沿う距離よりも短い。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、センサ及びセンサモジュールに関する。

例えば、水素などのガスを検出するセンサがある。センサにおいて、検出感度の向上が望まれる。

特開２０１９－５６６０７号公報

本発明の実施形態は、検出感度を向上可能なセンサ及びセンサモジュールを提供する。

本発明の実施形態によれば、センサは、基体と、第１センサ部と、を含む。前記第１センサ部は、固定電極部材と、可動電極部材と、第１支持部材と、第２支持部材と、を含む。前記固定電極部材は、前記基体に固定された固定電極を含む。前記可動電極部材は、第１可動部分、第２可動部分、及び、前記第１可動部分と前記第２可動部分との間の第３可動部分を含み、可動電極を含む。前記第１支持部材は、前記基体に固定され、前記第１可動部分と接続される。前記第２支持部材は、前記基体に固定され、前記第２可動部分と接続される。前記第１支持部材及び前記第２支持部材は、前記固定電極部材と前記可動電極部材との間に第１間隙が設けられるように前記可動電極部材を支持する。前記固定電極部材は、前記第１可動部分と対向する第１固定電極部分と、前記第２可動部分と対向する第２固定電極部分と、前記第３可動部分と対向する第３固定電極部分と、を含む。前記第３固定電極部分と前記第３可動部分との間の、前記固定電極部材から前記可動電極部材への第１方向に沿う第３距離は、前記第１固定電極部分と前記第１可動部分との間の前記第１方向に沿う第１距離よりも短く、前記第２固定電極部分と前記第２可動部分との間の前記第１方向に沿う第２距離よりも短い。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。 図５は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。 図６は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。 図７は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１０は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１２は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。 図１３は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。 図１４は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。 図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、センサの特性を例示する模式図である。 図１６は、第２実施形態に係るセンサを例示するブロック図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１（ａ）は、平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、基体５０ｓ及び第１センサ部１０Ａを含む。基体５０ｓは、例えば、基板である。基体５０ｓは、例えば半導体基板（例えばシリコン基板など）で良い。

第１センサ部１０Ａは、固定電極部材５１Ｍ、可動電極部材１１Ｍ、第１支持部材２１及び第２支持部材２２を含む。

固定電極部材５１Ｍは、固定電極５１を含む。固定電極５１は、基体５０ｓに固定される。この例では、固定電極部材５１Ｍは、絶縁領域５１ｉ及び絶縁領域５１ｊを含む。基体５０ｓと絶縁領域５１ｉとの間に固定電極５１が設けられる。基体５０ｓと固定電極５１の間に絶縁領域５１ｊが設けられる。

可動電極部材１１Ｍは、第１可動部分１１ａ、第２可動部分１１ｂ、及び、第３可動部分１１ｃを含む。第３可動部分１１ｃは、第１可動部分１１ａと第２可動部分１１ｂとの間にある。例えば、基体５０ｓの一部と、可動電極部材１１Ｍと、の間に、固定電極部材５１Ｍの少なくとも一部がある。

固定電極部材５１Ｍから可動電極部材１１Ｍへの第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

例えば、基体５０ｓは、基体面５０ｆを含む。基体面５０ｆは、例えば上面である。基体面５０ｆは、Ｘ－Ｙ平面に対して実質的に平行である。基体面５０ｆは、第１方向（Ｚ軸方向）に対して、実質的に垂直である。基体面５０ｆの上に固定電極部材５１Ｍが設けられる。

図１（ｂ）に示すように、第１支持部材２１は、基体５０ｓに固定され、第１可動部分１１ａと接続される。この例では、第１支持部材２１は、第１固定部２１Ｆ、第１中間支持部２１Ｍ及び第１接続部２１Ｃを含む。第１固定部２１Ｆは、基体５０ｓに固定される。第１接続部２１Ｃは、可動電極部材１１Ｍの第１可動部分１１ａと接続される。第１中間支持部２１Ｍは、第１固定部２１Ｆと第１接続部２１Ｃとの間にある。第１中間支持部２１Ｍ及び第１接続部２１Ｃは、基体５０ｓから離れる。基体５０ｓと第１中間支持部２１Ｍとの間には、間隙がある。基体５０ｓと第１接続部２１Ｃとの間には、間隙がある。第１固定部２１Ｆ、第１中間支持部２１Ｍ及び第１接続部２１Ｃは、互いに連続的で良い。第１接続部２１Ｃは、例えば、ばね部である。

図１（ｂ）に示すように、第２支持部材２２は、基体５０ｓに固定され、第２可動部分１１ｂと接続される。この例では、第２支持部材２２は、第２固定部２２Ｆ、第２中間支持部２２Ｍ及び第２接続部２２Ｃを含む。第２固定部２２Ｆは、基体５０ｓに固定される。第２接続部２２Ｃは、可動電極部材１１Ｍの第２可動部分１１ｂと接続される。第２中間支持部２２Ｍは、第２固定部２２Ｆと第２接続部２２Ｃとの間にある。第２中間支持部２２Ｍ及び第２接続部２２Ｃは、基体５０ｓから離れる。基体５０ｓと第２中間支持部２２Ｍとの間には、間隙がある。基体５０ｓと第２接続部２２Ｃとの間には、間隙がある。第２固定部２２Ｆ、第２中間支持部２２Ｍ及び第２接続部２２Ｃは、互いに連続的で良い。第２接続部２２Ｃは、例えば、ばね部である。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、この例では、第１支持部材２１から第２支持部材２２への方向は、Ｘ軸方向に沿う。Ｘ軸方向において、第１支持部材２１と第２支持部材２２との間に可動電極部材１１Ｍがある。Ｘ軸方向において、第１固定部２１Ｆと可動電極部材１１Ｍとの間に、第１中間支持部２１Ｍがある。Ｘ軸方向において、第１中間支持部２１Ｍと可動電極部材１１Ｍとの間に、第１接続部２１Ｃがある。Ｘ軸方向において、可動電極部材１１Ｍと第２固定部２２Ｆとの間に、第２中間支持部２２Ｍがある。Ｘ軸方向において、可動電極部材１１Ｍと第２中間支持部２２Ｍとの間に、第２接続部２２Ｃがある。

第１固定部２１Ｆから可動電極部材１１Ｍへの方向は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う。第２方向は、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。第１方向（Ｚ軸方向）及び第２方向（Ｘ軸方向）を含む平面と交差する方向を第３方向とする。第３方向は、例えば、Ｙ軸方向である。図１（ａ）に示すように、第１接続部２１Ｃの少なくとも一部の第３方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿う長さは、第１中間支持部２１Ｍの第３方向に沿う長さよりも短い。例えば、第２接続部２２Ｃの少なくとも一部の第３方向に沿う長さは、第２中間支持部２２Ｍの第３方向に沿う長さよりも短い。

図１（ａ）に示すように、複数の第１接続部２１Ｃ、及び、複数の第２接続部２２Ｃが設けられても良い。複数の第１接続部２１Ｃの１つから複数の第１接続部２１Ｃの別の１つへの方向は、Ｙ軸方向に沿う。複数の第２接続部２２Ｃの１つから複数の第２接続部２２Ｃの別の１つへの方向は、Ｙ軸方向に沿う。

図１（ｂ）に示すように、第１支持部材２１及び第２支持部材２２は、固定電極部材５１Ｍと可動電極部材１１Ｍとの間に第１間隙ｇ１が設けられるように、可動電極部材１１Ｍを支持する。

図１(ｂ)に示すように、可動電極部材１１Ｍは反っている。例えば、可動電極部材１１Ｍは、第１可動面１１ｆを含む。第１可動面１１ｆは、固定電極部材５１Ｍと対向する。第１可動面１１ｆは、例えば、下面である。第１可動面１１ｆは、凸状である。例えば、第１可動面１１ｆは、固定電極部材５１Ｍに向かって凸状に反っている。

例えば、固定電極部材５１Ｍは、第１可動部分１１ａと対向する第１固定電極部分５１ａと、第２可動部分１１ｂと対向する第２固定電極部分５１ｂと、第３可動部分１１ｃと対向する第３固定電極部分５１ｃと、を含む。第１固定電極部分５１ａと第１可動部分１１ａとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第１距離ｄ１とする。第２固定電極部分５１ｂと第２可動部分１１ｂとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第２距離ｄ２とする。第３固定電極部分５１ｃと第３可動部分１１ｃとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第３距離ｄ３とする。

実施形態においては、第３距離ｄ３は、第１距離ｄ１よりも短く、第２距離ｄ２よりも短い。

このような構成により、高い検出感度が得易くなる。例えば、後述するように、検出対象の物質の濃度（例えば、水素などの濃度）に応じて、第１支持部材２１及び第２支持部材２２の形状が変化する。これにより、固定電極部材５１Ｍと可動電極部材１１Ｍとの間の距離が変化する。距離の変化に応じて、固定電極部材５１Ｍと可動電極部材１１Ｍとの間の電気容量が変化する。電気容量の変化を検出することで、検出対象の物質の濃度などを検出できる。第１センサ部１０Ａは、例えば、電気容量型センサである。

検出対象の物質の濃度の変化に対する電気容量の変化率は、固定電極部材５１Ｍと可動電極部材１１Ｍとの間の距離が短いと高くなる。実施形態においては、第１可動面１１ｆは、凸状である。第３距離ｄ３は、第１距離ｄ１よりも短く、第２距離ｄ２よりも短い。これにより、可動電極部材１１Ｍの中央部で、第３距離ｄ３を短くできる。これにより、電気容量の変化率を高くできる。

例えば、可動電極部材１１Ｍがフラットな参考例がある。この参考例においては、第３距離ｄ３は、第１距離ｄ１と同じであり、第２距離ｄ２と同じである。このような参考例において、固定電極部材５１Ｍと可動電極部材１１Ｍとの間の距離を短くしようとすると、製造プロセスのばらつきなどに対する要求が厳しくなる。

実施形態においては、可動電極部材１１Ｍの中央部で第３距離ｄ３を短くし、周囲の第１距離ｄ１及び第２距離ｄ２を短くしない。これにより、製造プロセスのばらつきなどに対する要求が緩やかなままで、電気容量の変化率を高くできる。

実施形態において、例えば、可動電極部材１１Ｍに生じる応力などを調整することで、第１可動面１１ｆは凸状になり、第３距離ｄ３を第１距離ｄ１よりも短く、第２距離ｄ２よりも短くできる。

上記の参考例などのように、一般に、可動電極部材１１Ｍの応力を抑制して、可動電極部材１１Ｍをフラットにしようという技術思想が採用される。実施形態においては、このような技術思想ではなく、第１可動面１１ｆを凸状にするような技術思想が採用される。これにより、製造を容易としつつ、電気容量の変化率を高くできる。高い検出感度が得られる。

図１（ｂ）に示すように、この例では、可動電極部材１１Ｍは、第１絶縁部１１ｉ及び第２絶縁部１１ｊを含む。固定電極部材５１Ｍと第２絶縁部１１ｊとの間に、第１絶縁部１１ｉがある。第１絶縁部１１ｉと第２絶縁部１１ｊとの間に、可動電極１１がある。

この例では、第１絶縁部１１ｉのＺ軸方向に沿う長さ（厚さ）は、第２絶縁部１１ｊのＺ軸方向に沿う長さ（厚さ）とは異なる。例えば、第１絶縁部１１ｉのＺ軸方向に沿う長さ（厚さ）は、第２絶縁部１１ｊのＺ軸方向に沿う長さ（厚さ）よりも短い。このような厚さの違いにより、可動電極部材１１Ｍに応力が生じ、この応力により、第１可動面１１ｆが凸状になっても良い。

第１絶縁部１１ｉの材料が第２絶縁部１１ｊの材料と異なることで、第１可動面１１ｆが凸状になっても良い。第１絶縁部１１ｉの形成条件(例えば成膜条件）が第２絶縁部１１ｊの形成条件（例えば成膜条件）と異なることで、第１可動面１１ｆが凸状になっても良い。

実施形態において、可動電極１１は積層された複数の導電膜を含んでも良い。複数の導電膜の特性が互いに異なることで、第１可動面１１ｆが凸状になっても良い。

第３距離ｄ３と第１距離ｄ１との差が反り量に対応する。実施形態において、第３距離ｄ３と第１距離ｄ１との差は、第３可動部分１１ｃの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う厚さ１１ｔ（図１（ｂ）参照）の０．１倍以上である。このような反り量により、電気容量の変化率を効果的に高くできる。第３距離ｄ３と第１距離ｄ１との差は、第３可動部分１１ｃの第１方向に沿う厚さ１１ｔの０．５倍以上でも良い。電気容量の変化率を効果的に安定して高くできる。

既に説明したように、固定電極部材５１Ｍと可動電極部材１１Ｍとの間の距離は、可動電極部材１１Ｍの周囲における第１元素の濃度に応じて変化可能である。第１元素は、検出対象の物質の元素である。第１元素は、例えば、水素である。

例えば、第１支持部材２１の少なくとも一部は、第１支持部材２１の周囲における第１元素の濃度に応じて変形可能である。第２支持部材２２の少なくとも一部は、第２支持部材２２の周囲における第１元素の濃度に応じて変形可能である。例えば、第１支持部材２１及び第２支持部材２２に検出対象の第１元素（水素など）が付着することで、第１支持部材２１及び第２支持部材２２が変形する。例えば、第１元素の濃度に応じて、第１支持部材２１及び第２支持部材２２の体積が変化する。これにより、第１支持部材２１の少なくとも一部、及び、第２支持部材２２の少なくとも一部が変形する。変形に応じて、固定電極部材５１Ｍと可動電極部材１１Ｍとの間の距離が変化し、電気容量が変化する。

例えば、第１支持部材２１及び第２支持部材２２の少なくとも一部は、第１元素を吸着しても良い。第１支持部材２１及び第２支持部材２２の少なくとも一部は、第１元素を蓄えても良い。

例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第１支持部材２１は、機能膜（第１機能膜２１ｓ）を含む。第２支持部材２２は、機能膜（第２機能膜２２ｓ）を含む。機能膜（第１機能膜２１ｓ及び第２機能膜２２ｓ）は、例えば、第２元素及び第３元素を含む。第２元素は、例えば、Ｐｄ及びＰｔよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第３元素は、例えば、Ｓｉを含む。機能膜（第１機能膜２１ｓ及び第２機能膜２２ｓ）は、例えば、Ｐｄ及びＳｉを含む。機能膜は、水素（第１元素の例）を効率的に吸着する。効率的な体積の変化が得られる。

機能膜（第１機能膜２１ｓ及び第２機能膜２２ｓ）は、例えば、第４元素をさらに含んでも良い。第４元素は、Ｃｕを含む。機能膜（第１機能膜２１ｓ及び第２機能膜２２ｓ）は、例えば、ＰｄＣｕＳｉを含む。ＰｄＣｕＳｉは、例えば、水素（第１元素の例）を効率的に吸着する。効率的な体積の変化が得られる。

図１（ｂ）に示すように、この例では、第１支持部材２１は、導電層２１ｐ、導電層２１ｑ、絶縁層２１ｉ、絶縁層２１ｊ及び絶縁層２１ｋを含む。例えば、絶縁層２１ｉと第１機能膜２１ｓとの間に、絶縁層２１ｊがある。絶縁層２１ｊと第１機能膜２１ｓとの間に絶縁層２１ｋがある。絶縁層２１ｉと絶縁層２１ｊとの間に導電層２１ｐがある。絶縁層２１ｊと絶縁層２１ｋとの間に導電層２１ｑがある。例えば、可動電極１１は、導電層２１ｐ及び導電層２１ｑの一方と電気的に接続され、電気的に外部に取り出されも良い。後述するように、第１支持部材２１は、ヒータを含んでも良い。ヒータは、導電層２１ｐ及び導電層２１ｑの他方と電気的に接続され、電気的に外部に取り出されも良い。

図１（ｂ）に示すように、この例では、第２支持部材２２は、導電層２２ｐ、導電層２２ｑ、絶縁層２２ｉ、絶縁層２２ｊ及び絶縁層２２ｋを含む。例えば、絶縁層２２ｉと第２機能膜２２ｓとの間に、絶縁層２２ｊがある。絶縁層２２ｊと第２機能膜２２ｓとの間に絶縁層２２ｋがある。絶縁層２２ｉと絶縁層２２ｊとの間に導電層２２ｐがある。絶縁層２２ｊと絶縁層２２ｋとの間に導電層２２ｑがある。例えば、可動電極１１は、導電層２２ｐ及び導電層２２ｑの一方と電気的に接続され、電気的に外部に取り出されも良い。後述するように、第２支持部材２２は、ヒータを含んでも良い。ヒータは、導電層２２ｐ及び導電層２２ｑの他方と電気的に接続され、電気的に外部に取り出されも良い。

図１（ａ）に示すように、可動電極部材１１Ｍは、孔１１Ｈを含んでも良い。

図２は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図２に示すように、センサ１１０は、電気回路７０を含んでも良い。電気回路７０は、固定電極５１及び可動電極１１と電気的に接続される。例えば、電気回路７０は、配線７０ａを介して固定電極５１と電気的に接続される。例えば、電気回路７０は、配線７０ｂを介して可動電極１１と電気的に接続される。例えば、電気回路７０は、第１支持部材２１及び第２支持部材２２の少なくともいずれかに設けられる導電層（導電部材）を介して、可動電極１１と電気的に接続されても良い。配線７０ｂは、第１支持部材２１及び第２支持部材２２の少なくともいずれかに設けられる導電層を含んでも良い。

電気回路７０は、第１信号Ｓ１を出力可能である。第１信号Ｓ１は、固定電極５１と可動電極１１との間の電気容量に応じている。上記のように、第１信号Ｓ１は、固定電極部材５１Ｍと可動電極部材１１Ｍとの間の距離の変化に応じて変化する。第１信号Ｓ１は、第１支持部材２１及び第２支持部材２２の周囲に含まれる第１元素の濃度に応じて、変化する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
これらの図は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面に対応する断面図である。図３（ａ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１１において、第１絶縁部１１ｉのＺ軸方向に沿う長さ（厚さ）は、第２絶縁部１１ｊのＺ軸方向に沿う長さ（厚さ）よりも長い。このような厚さの違いにより、可動電極部材１１Ｍに応力が生じ、この応力により、第１可動面１１ｆが凸状になっても良い。

図３（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１１において、導電層２１ｐのＸ－Ｙ平面内の面積が、導電層２１ｑのＸ－Ｙ平面内の面積と異なっても良い。例えば、導電層２１ｐのＸ－Ｙ平面内の面積は、導電層２１ｑのＸ－Ｙ平面内の面積よりも小さい。導電層２２ｐのＸ－Ｙ平面内の面積が、導電層２２ｑのＸ－Ｙ平面内の面積と異なっても良い。例えば、導電層２２ｐのＸ－Ｙ平面内の面積は、導電層２２ｑのＸ－Ｙ平面内の面積よりも小さい。このような面積の違いは、例えば、これらの導電層の少なくとも一部に設けられる孔の面積及び数の少なくともいずれかにより設けられても良い。面積の違いにより、第１中間支持部２１Ｍ及び第２中間支持部２２Ｍの少なくともいずれかが、基体５０ｓに向かって曲がっても良い。例えば、固定電極部材５１Ｍと可動電極部材１１Ｍとの間の距離（例えば第３距離ｄ３でも良い）がより短くなる。導電層２１ｐ及び導電層２２ｐは、例えば、ヒータでも良い。

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面に対応する断面図である。

図４（ａ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１０Ａにおいては、可動電極１１は積層された複数の導電膜を含む。例えば、可動電極部材１１Ｍが、可動電極１１、及び、別の可動電極１１Ａを含む、と見なしても良い。可動電極１１から別の可動電極１１Ａへの方向は、Ｚ軸方向に沿う。可動電極１１と、別の可動電極１１Ａと、の間に第３絶縁部１１ｋが設けられる。

１つの例において、可動電極１１の面積と、別の可動電極１１Ａの面積とは、互いに異なる。１つの例において、可動電極１１の厚さと、別の可動電極１１Ａの厚さとは、互いに異なる。例えば、可動電極１１と、別の可動電極１１Ａとは、互いに異なる応力を有する。第１可動面１１ｆが凸状になる。

図４（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１０Ｂにおいても、例えば、可動電極部材１１Ｍは、可動電極１１、及び、別の可動電極１１Ａを含む。可動電極１１及び別の可動電極１１Ａの少なくともいずれかは、孔１１ｈを含んで良い。孔１１ｈの面積により、可動電極１１の面積と、及び、別の可動電極１１Ａの面積とが互いに異なっても良い。これらの電極の開口率（または被覆率）が、孔１１ｈなどにより、互いに異なっても良い。第１可動面１１ｆが凸状になる。

図５は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図５は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面に対応する断面図である。図５に示す実施形態に係るセンサ１１０Ｃのように、第２中間支持部２２Ｍが省略されても良い。センサ１１０Ａ～１１０Ｃにおいても、検出感度を向上可能なセンサが提供できる。

図６及び図７は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図６及び図７に示すように、実施形態に係るセンサ１１０Ｄ及び１１０Ｅにおいては、第１支持部材２１及び第２支持部材２２に加えて、第３支持部材２３及び第４支持部材２４が設けられる。第１～第４支持部材２１～２４は、固定電極部材５１Ｍと可動電極部材１１Ｍとの間に第１間隙ｇ１が設けられるように、可動電極部材１１Ｍを支持する。例えば、第１支持部材２１から第２支持部材２２への方向は、第３支持部材２３から第４支持部材２４への方向と交差する。例えば、第３支持部材２３は、第３固定部２３Ｆ、第３中間支持部２３Ｍ及び第３接続部２３Ｃを含む。例えば、第４支持部材２４は、第４固定部２４Ｆ、第４中間支持部２４Ｍ及び第４接続部２４Ｃを含む。第３支持部材２３及び第４支持部材２４の構成は、第１支持部材２１及び第２支持部材２２の構成と同様で良い。

図７に示すセンサ１１０Ｅのように、第１～第４固定部２１Ｆ～２４Ｆは、互いに連続して良い。センサ１１０Ｄ及び１１０Ｅにおいても、検出感度を向上可能なセンサが提供できる。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図８（ａ）は、平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＢ１－Ｂ２線断面図である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１２も、基体５０ｓ及び第１センサ部１０Ａを含む。この例においても、第１センサ部１０Ａは、固定電極部材５１Ｍ、可動電極部材１１Ｍ、第１支持部材２１及び第２支持部材２２を含む。図８（ｂ）に示すように、センサ１１２においては、第１支持部材２１及び第２支持部材２２は、曲面状である。

図８（ｂ）に示すように、センサ１１２において、第１支持部材２１の第１中間支持部２１Ｍは、第１固定部側部分２１ｆｓ及び第１接続部側部分２１ｃｓを含む。第１固定部側部分２１ｆｓは、第１固定部２１Ｆと接続される。第１接続部側部分２１ｃｓは、第１接続部２１Ｃと接続される。

図８（ｂ）に示すように、基体５０ｓを基準にしたときに、第１固定部側部分２１ｆｓの高さは、第１接続部側部分２１ｃｓの高さと異なる。基体５０ｓと第１接続部側部分２１ｃｓとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離ｄ１ｃは、基体５０ｓと第１固定部側部分２１ｆｓとの間の第１方向に沿う距離ｄ１ｆよりも長い。

図８（ｂ）に示すように、センサ１１２において、第２支持部材２２の第２中間支持部２２Ｍは、第２固定部側部分２２ｆｓ及び第２接続部側部分２２ｃｓを含む。第２固定部側部分２２ｆｓは、第２固定部２２Ｆと接続される。第２接続部側部分２２ｃｓは、第２接続部２２Ｃと接続される。

図８（ｂ）に示すように、基体５０ｓと第２接続部側部分２２ｃｓとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離ｄ２ｃは、基体５０ｓと第２固定部側部分２２ｆｓとの間の第１方向に沿う距離ｄ２ｆよりも長い。

第１接続部側部分２１ｃｓ及び第２接続部側部分２２ｃｓの高さを高くすることで、例えば、第１可動面１１ｆが凸状になりやすくても良い。電気容量の変化率を高くし易い。

後述するように、第１支持部材２１及び第２支持部材２２は、ヒータを含んでも良い。ヒータにより、機能膜（第１機能膜２１ｓ及び第１機能膜２２ｓなど）の温度が上昇する。例えば、機能膜に吸着された水が機能膜から離れ、例えば、機能膜の第１元素の吸着特性が回復する。第１接続部側部分２１ｃｓ及び第２接続部側部分２２ｃｓを高くすることで、第１中間支持部２１Ｍと基体５０ｓとの間の距離、及び、第２中間支持部２２Ｍと基体５０ｓとの間の距離を長くできる。これにより、例えば、機能膜の温度を効率的に上昇させることができる。

図８（ａ）に示すように、第１接続部２１Ｃの少なくとも一部の第３方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿う長さは、第１中間支持部２１Ｍの第３方向に沿う長さよりも短い。例えば、第２接続部２２Ｃの少なくとも一部の第３方向に沿う長さは、第２中間支持部２２Ｍの第３方向に沿う長さよりも短い。

図８（ａ）に示すように、この例では、第１固定部側部分２１ｆｓは、梁２１Ｂにより支持されている。第２固定部側部分２２ｆｓは、梁２２Ｂにより支持されている。梁２１Ｂ及び梁２２Ｂは、Ｙ軸方向に延びる。この例では、２つの梁２１Ｂの間に、第１固定部側部分２１ｆｓがある。２つの梁２２Ｂの間に、第２固定部側部分２２ｆｓがある。例えば、第１固定部側部分２１ｆｓ及び第２固定部側部分２２ｆｓの位置が安定する。

センサ１１１及び１１２における上記以外の構成には、センサ１１０に関して説明した構成が適用できる。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図９（ａ）は、平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＣ１－Ｃ２線断面図である。

実施形態に係るセンサ１１３は、上記の第１センサ部１０Ａに加えて、第２センサ部１０Ｂをさらに含んでも良い。センサ１１３において、第１センサ部１０Ａについて、センサ１１０、１１１、１１１Ａ、１１２、及び、１１０Ａ～１１０Ｅに関して説明した構成が適用できる。以下、第２センサ部１０Ｂの例について説明する。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、第２センサ部１０Ｂは、センサ部材３１Ｍと、第１支持部４１と、第２支持部４２と、を含む。

センサ部材３１Ｍは、第１センサ部分３１ａ及び第２センサ部分３１ｂを含む。センサ部材３１Ｍは、導電部材（例えば第１導電部材３１）を含む。

第１支持部４１は、基体５０ｓに固定され、第１センサ部分３１ａと接続される。第２支持部４２は、基体５０ｓに固定され、第２センサ部分３１ｂと接続される。第１支持部４１及び第２支持部４２は、基体５０ｓとセンサ部材３１Ｍとの間に第２間隙ｇ２が設けられるようにセンサ部材３１Ｍを支持する。

導電部材（例えば第１導電部材３１）の電気抵抗は、センサ部材３１Ｍの周囲における検出対象の物質の濃度により変化する。例えば、濃度が高いと、導電部材の熱が検出対象の物質を介して散逸し易い。導電部材の電気抵抗は、導電部材の温度に応じて変化する。導電部材の電気抵抗の変化を検出することで、検出対象の物質の濃度に関する情報が得られる。第２センサ部１０Ｂは、例えば、熱伝導型の電気抵抗型センサである。

一般に、熱伝導型の電気抵抗型センサにおいては、検出対象の物質（元素）の濃度が比較的高い領域で、高い精度で検出対象の物質を検出できる。一方、電気容量型センサは、検出対象の物質の濃度が低い領域で、高い精度で検出対象を検出できる。第１センサ部１０Ａと第２センサ部１０Ｂとを併用することで、広い濃度範囲で、高い精度で濃度を検出できる。広いダイナミックレンジの検出が可能になる。第２センサ部１０Ｂにおける検出対象の物質は、第１元素（例えば水素など）でも良く、別の物質（例えば二酸化炭素など）でも良い。例えば、第１センサ部１０Ａ及び第２センサ１０Ｂが設けられることで、第１元素と、第１元素とは異なる物質と、が検出できても良い。

図９（ｂ）に示すように、センサ部材３１Ｍは、ヒータ３２をさらに含んでも良い。ヒータ３２によりセンサ部材３１Ｍの温度を上昇させる。例えば、ヒータ３２に供給される電力に対しての導電部材３１の抵抗の変化の程度から、検出対象の元素の濃度に関する情報が得られる。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、第１支持部４１は、第１支持固定部４１Ｆ及び第１支持接続部４１Ｃを含む。第１支持固定部４１Ｆは、基体５０ｓに固定される。第１支持接続部４１Ｃの一端は、第１支持固定部４１Ｆに支持される。第１支持接続部４１Ｃは、センサ部材３１Ｍを支持する。第２支持部４２は、第２支持固定部４２Ｆ及び第２支持接続部４２Ｃを含む。第２支持固定部４２Ｆは、基体５０ｓに固定される。第２支持接続部４２Ｃの一端は、第２支持固定部４２Ｆに支持される。第２支持接続部４２Ｃは、センサ部材３１Ｍを支持する。第１支持接続部４１Ｃ及び第２支持接続部４２Ｃは、例えば、ばね部である。

図１０は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１０に示すように、センサ１１３は、電気回路７０を含んでも良い。電気回路７０は、センサ部材３１Ｍに含まれる導電部材（例えば第１導電部材３１）と電気的に接続される。例えば、電気回路７０は、配線７０ｃを介して第１導電部材３１の一端と電気的に接続される。例えば、電気回路７０は、配線７０ｄを介して第１導電部材３１の他端と電気的に接続される。

電気回路７０は、第２信号Ｓ２を出力可能である。第２信号Ｓ２は、導電部材（第１導電部材３１）の電気抵抗に応じる。上記のように、導電部材（第１導電部材３１）の電気抵抗は、センサ部材３１Ｍの周囲に含まれる検出対象の物質（第１元素）の濃度に応じて、変化する。

センサ１１３において、電気回路７０は、第１信号Ｓ１（図２参照）及び第２信号Ｓ２の少なくともいずれかを出力しても良い。電気回路７０は、第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２から導出された信号を出力しても良い。広いダイナミックレンジの検出信号が得られる。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１１（ａ）は、平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＤ１－Ｄ２線断面図である。
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、センサ１１４において、センサ部材３１Ｍが曲面状でも良い。例えば、センサ部材３１Ｍは、基体対向面３１ｆを含む。基体対向面３１ｆは、基体５０ｓに対向する。基体対向面３１ｆは、凹状である。

例えば、センサ部材３１Ｍは、第１センサ部分３１ａ及び第２センサ部分３１ｂに加えて、第３センサ部分３１ｃを含む。第３センサ部分３１ｃは、第１センサ部分３１ａと第２センサ部分３１ｂとの間にある。

図１１（ｂ）に示すように、基体５０ｓは、第１対向部分５０ａ、第２対向部分５０ｂ及び第３対向部分５０ｃを含む。第１対向部分５０ａは、第１センサ部分３１ａと対向する。第２対向部分５０ｂは、第２センサ部分３１ｂと対向する。第３対向部分５０ｃは、第３センサ部分３１ｃと対向する。

第１対向部分５０ａと第１センサ部分３１ａとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第１対向距離ｄｚ１とする。第２対向部分５０ｂと第２センサ部分３１ｂとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第２対向距離ｄｚ２とする。第３対向部分５０ｃと第３センサ部分３１ｃとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第３対向距離ｄｚ３とする。センサ１１４においては、第３対向距離ｄｚ３は、第１対向距離ｄｚ１よりも長い。第３対向距離ｄｚ３は、第２対向距離ｄｚ２よりも長い。

このように、基体対向面３１ｆが凹状で、第３対向距離ｄｚ３が第１対向距離ｄｚ１よりも長く第２対向距離ｄｚ１よりも長いことで、例えば、センサ部材３１Ｍの中央部と基体５０ｓとの間の距離を長くできる。

上記のように、例えば、センサ部材３１Ｍの電気抵抗が、検出対象の物質の濃度に応じて変化する。センサ部材３１Ｍの中央部と基体５０ｓとの間の距離が過度に短いと、センサ部材３１Ｍからの熱が基体５０ｓなどに伝わりやすい。このため、検出対象の物質の濃度の変化に対する電気伝導の変化率を高くすることが困難になる。これに対して、センサ部材３１Ｍの中央部と基体５０ｓとの間の距離が長いと、センサ部材３１Ｍからの熱が基体５０ｓなどに伝わることが抑制できる。これにより、検出対象の元素の濃度の変化に対する電気伝導の変化率を高くすることができる。

実施形態において、例えば、１つの基体５０ｓに、第１センサ部１０Ａと第２センサ部１０Ｂとが設けられる。この場合、第１センサ部１０Ａの可動電極部材１１Ｍと、第２センサ部１０Ｂのセンサ部材３１Ｍと、を同じ製造プロセスで形成することで、高い生産性が得られる。例えば、基体５０ｓと可動電極部材１１Ｍとの間に設けられる犠牲層の厚さと、基体５０ｓとセンサ部材３１Ｍとの間に設けられる犠牲層の厚さと、は、実質的に同じである。

実施形態においては、例えば、可動電極部材１１Ｍの下面（第１可動面１１ｆ）を基体５０ｓに向かって凸状とし、センサ部材３１Ｍの下面（基体対向面３１ｆ）を基体５０ｓに向かって凹状とする。これにより、基体５０ｓと、可動電極部材１１Ｍの中央部と、の間の距離（第３距離ｄ３）は短くなり、基体５０ｓと、センサ部材３１Ｍの中央部と、の間の距離（第３対向距離ｄｚ３）は長くなる。このような長さの違いが、同じ厚さの犠牲層により得られる。これにより、電気容量の検出における高い感度と、電気抵抗の検出における高い感度と、が得られる。実施形態によれば、広いダイナミックレンジで、高い感度の検出が可能である。

例えば、第３対向距離ｄｚ３と第１対向距離ｄｚ１との差は、第３センサ部分３１ｃの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う厚さの０．１倍以上である。第３対向距離ｄｚ３と第１対向距離ｄｚ１との差は、第３センサ部分３１ｃの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う厚さの０．５倍以上でも良い。

図１２は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図１２に示すように、実施形態に係るセンサ１１５においては、第１センサ部１０Ａとして、センサ１１０に関して説明した第１センサ部１０Ａの構成が適用される。センサ１１５において、第２センサ部１０Ｂとして、センサ１１４に関して説明した第２センサ部１０Ｂの構成が適用される。図１２に示すように、第１可動面１１ｆは凸状であり、基体対向面３１ｆは凹状である。

図１３は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図１３に示すように、実施形態に係るセンサ１１６においては、第１センサ部１０Ａとして、センサ１１２に関して説明した第１センサ部１０Ａの構成が適用される。センサ１１６において、第２センサ部１０Ｂとして、センサ１１４に関して説明した第２センサ部１０Ｂの構成が適用される。図１３に示すように、第１可動面１１ｆは凸状であり、基体対向面３１ｆは凹状である。図１３に示すように、第１接続部２１Ｃ及び第２接続部２２Ｃは、上方に向けて曲面状に反っている。

図１４は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図１４は、実施形態に係るセンサ１１７の一部を例示している。センサ１１７において、第１支持部材２１は、第１固定部２１Ｆ、第１中間支持部２１Ｍ及び第１接続部２１Ｃを含む。第１中間支持部２１Ｍの一部に、ヒータ２１ｈが設けられている。第１中間支持部２１Ｍは、第１中間領域２１Ｍａ及び第２中間領域２１Ｍｂを含む。第１中間領域２１Ｍａは、ヒータ２１ｈを含む。第２中間領域２１Ｍｂは、ヒータ２１ｈを含まない。第１中間領域２１Ｍａは、第１接続部２１Ｃと接続される。第１固定部２１Ｆと第１中間領域２１Ｍａとの間に第２中間領域２１Ｍｂがある。第２中間領域２１Ｍｂを設けることで、第１中間領域２１Ｍａのヒータ２１ｈによる熱が散逸しにくい。第２中間領域２１Ｍｂにより熱抵抗を高くできる。ヒータ２１ｈにより、温度を効果的に上昇できる。例えば、第１機能膜２１ｓを効果的に加熱できる。例えば、第１機能膜２１ｓに含まれる各種の元素を効果的に除去し易い。

例えば、第１中間支持部２１Ｍに第１中間領域２１Ｍａ及び第２中間領域２１Ｍｂを設けることで、第１中間支持部２１Ｍの反りの量を大きくし易い。

図１４に示すように、第１固定部２１Ｆは、ヒータ２１ｈと電気的に接続された配線２１ｈｗを含んでも良い。第１固定部２１Ｆは、可動電極１１（図１（ｂ）などを参照）と電気的に接続された配線１１ｗを含んでも良い。

上記のような第１支持部材２１の構成は、第２支持部材２２に適用されても良い。

第１実施形態において、第１可動面１１ｆが実質的にフラットで、第１支持部材２１が、図８（ｂ）に関して説明した構成を有しても良い。例えば、基体５０ｓに固定され第１可動部分１１ａと接続された第１支持部材２１と、基体５０ｓに固定され第２可動部分１１ｂと接続された前記第２支持部材と、が設けられる。第１支持部材２１は、第１固定部側部分２１ｆｓと第１接続部側部分２１ｃｓとを含む。第１接続部側部分２１ｃｓは、第１固定部側部分２１ｆｓと第１可動部分１１ａとの間にある。第２支持部材２２は、第２固定部側部分２２ｆｓと第２接続部側部分２２ｃｓとを含む。第２接続部側部分２２ｃｓは、第２固定部側部分２２ｆｓと第２可動部分１１ｂとの間にある。図８（ｂ）に示すように、例えば、基体５０ｓと第１接続部側部分２１ｃｓとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離ｄ１ｃは、基体５０ｓと第１固定部側部分２１ｆｓとの間の第１方向に沿う距離ｄ１ｆよりも長くても良い。例えば、基体５０ｓと第２接続部側部分２２ｃｓとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離ｄ２ｃは、基体５０ｓと第２固定部側部分２２ｆｓとの間の第１方向に沿う距離ｄ２ｆよりも長くても良い。距離ｄ１ｃと距離ｄ１ｆとの差は、例えば、第１接続部側部分２１ｃｓの第１方向に沿う長さ（厚さ）の０．１倍以上よりも大きくても良い。差は、例えば、第１接続部側部分２１ｃｓの第１方向に沿う長さ（厚さ）の０．５倍以上よりも大きくても良い。このような例において、第１固定部２１Ｆから可動電極部材１１Ｍへの方向は、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う。第１接続部２１Ｃの少なくとも一部の第３方向（Ｙ軸方向）に沿う長さは、第１中間支持部２１Ｍの第３方向に沿う長さよりも短い。第３方向は、第１方向及び第２方向を含む平面と交差する。

実施形態において、第１センサ部１０Ａが設けられず、第２センサ部１０Ｂが設けられても良い。この場合、センサ（例えば図９（ｂ）に例示したセンサ１１３）は、基体５０ｓと、センサ部（例えば、第２センサ部１０Ｂ）と、を含む。センサ部（第２センサ部１０Ｂ）は、センサ部材３１Ｍ、第１支持部４１及び第２支持部４２を含む（図９（ｂ）参照）。センサ部材３１Ｍは、第１センサ部分３１ａ、第２センサ部分３１ｂ、及び、第１センサ部分３１ａと第２センサ部分３１ｂとの間の第３センサ部分３１ｃを含む。第１支持部４１は、基体５０ｓに固定され、第１センサ部分３１ａと接続される。第２支持部４２は、基体５０ｓに固定され、第２センサ部分３１ｂと接続される。第１支持部４１及び第２支持部４２は、基体５０ｓとセンサ部材３１Ｍとの間に第２間隙ｇ２が設けられるようにセンサ部材３１Ｍを支持する（図９（ｂ）参照）。

図９（ｂ）に示すように、基体５０ｓは、第１センサ部分３１ａと対向する第１対向部分５０ａと、第２センサ部分３１ｂと対向する第２対向部分５０ｂと、第３センサ部分３１ｃと対向する第３対向部分５０ｃと、を含む。第３対向部分５０ｃと第３センサ部分３１ｃとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う第３対向距離ｄｚ３は、第１対向部分５０ａと第１センサ部分３１ａとの間の第１方向に沿う第１対向距離ｄｚ１よりも長く、第２対向部分５０ｂと第２センサ部分３１ｂとの間の第１方向に沿う第２対向距離ｄｚ２よりも長くても良い（図９（ｂ）参照）。

図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、センサの特性を例示する模式図である。
これらの図は、第１センサ部１０Ａの表面の凹凸（Ｚ軸方向における高さ）の測定結果を例示している。図１５（ａ）は、第１試料ＳＰ０１に対応する。図１５（ｂ）は、第２試料ＳＰ０２に対応する。第１試料ＳＰ０１における層の構成は、第２試料ＳＰ０２における層の構成と異なる。これらの図の横軸は、Ｘ軸方向における位置ｐＸである。これらの図の縦軸は、Ｚ軸方向における位置ｐＺ（高さ）である。

図１５（ａ）に示すように、第１試料ＳＰ０１においては、可動電極部材１１Ｍは、下に凸状に反っている。第１試料ＳＰ０１においては、第１接続部側部分２１ｃｓは、第１固定部側部分２１ｆｓよりも高い。第２接続部側部分２２ｃｓは、第２固定部側部分２２ｆｓよりも高い。

図１５（ｂ）に示すように、第２試料ＳＰ０２においては、可動電極部材１１Ｍは、上に凸状に反っている。第１試料ＳＰ０１及び第２試料ＳＰ０２におけるこのような違いは、層の構成などを変更することなどにより得られる。

（第２実施形態）
図１６は、第２実施形態に係るセンサを例示するブロック図である。
図１６に示すように、実施形態に係るセンサモジュール２１０は、実施形態に係るセンサ（この例では、センサ１１０）と、電池７１と、無線通信回路７３と、アンテナ７５と、筐体７７と、を含む。

例えば、センサ１１０、電池７１及び無線通信回路７３は、筐体７７の内部に設けられる。アンテナ７５の少なくとも一部は、筐体７７の外部に設けられる。筐体７７は、例えば、地面、床、または壁などに取り付けられる。

電池７１は、センサ１１０に接続される。電池７１は、センサ１１０に電力を供給可能である。無線通信回路７３は、センサ１１０に接続される。無線通信回路７３は、センサ１１０で検出された値に応じた信号を送信可能である。アンテナ７５は、無線通信回路７３と接続される。アンテナ７５を介して、信号が送信される。

実施形態は、以下の構成（例えば技術案）を含んでも良い。
（構成１）
基体と、
第１センサ部と、
を備え、
前記第１センサ部は、
前記基体に固定された固定電極を含む固定電極部材と、
第１可動部分、第２可動部分、及び、前記第１可動部分と前記第２可動部分との間の第３可動部分を含み、可動電極を含む可動電極部材と、
前記基体に固定され、前記第１可動部分と接続された第１支持部材と、
前記基体に固定され、前記第２可動部分と接続された第２支持部材と、
を含み、
前記第１支持部材及び前記第２支持部材は、前記固定電極部材と前記可動電極部材との間に第１間隙が設けられるように前記可動電極部材を支持し、
前記固定電極部材は、前記第１可動部分と対向する第１固定電極部分と、前記第２可動部分と対向する第２固定電極部分と、前記第３可動部分と対向する第３固定電極部分と、を含み、
前記第３固定電極部分と前記第３可動部分との間の、前記固定電極部材から前記可動電極部材への第１方向に沿う第３距離は、前記第１固定電極部分と前記第１可動部分との間の前記第１方向に沿う第１距離よりも短く、前記第２固定電極部分と前記第２可動部分との間の前記第１方向に沿う第２距離よりも短い、センサ。

（構成２）
前記可動電極部材は、前記固定電極部材と対向する第１可動面を含み、
前記第１可動面は、凸状である、構成１記載のセンサ。

（構成３）
前記第３距離と前記第１距離との差は、前記第３可動部分の前記第１方向に沿う厚さの０．１倍以上である、構成２記載のセンサ。

（構成４）
前記第３距離と前記第１距離との差は、前記第３可動部分の前記第１方向に沿う厚さの０．５倍以上である、構成２記載のセンサ。

（構成５）
前記第１支持部材は、第１固定部側部分と第１接続部側部分とを含み、前記第１固定部側部分は、前記第１接続部側部分と前記第１可動部分との間にあり、
前記基体と前記第１接続部側部分との間の前記第１方向に沿う距離は、前記基体と前記第１固定部側部分との間の前記第１方向に沿う距離よりも長い、構成１～４のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成６）
前記第１支持部材は、第１固定部、第１中間支持部及び第１接続部を含み、
前記第１固定部は、前記基体に固定され、
前記第１接続部は前記第１可動部分と接続され、
前記第１中間支持部は前記第１固定部と前記第１接続部との間にあり、
前記第１中間支持部及び前記第１接続部は前記基体から離れ、
前記第１中間支持部は、前記第１固定部側部分と前記第１接続部側部分とを含み、
前記第１固定部側部分は、前記第１固定部と接続され、
前記第１接続部側部分は、前記第１接続部と接続された、構成５記載のセンサ。

（構成７）
前記第２支持部材は、第２固定部側部分と第２接続部側部分とを含み、前記第２固定部側部分は、前記第２接続部側部分と前記第２可動部分との間にあり、
前記基体と前記第２接続部側部分との間の前記第１方向に沿う距離は、前記基体と前記第２固定部側部分との間の前記第１方向に沿う距離よりも長い、構成５または６に記載のセンサ。

（構成８）
前記第２支持部材は、第２固定部、第２中間支持部及び第２接続部を含み、
前記第２固定部は、前記基体に固定され、
前記第２接続部は前記第２可動部分と接続され、
前記第２中間支持部は前記第２固定部と前記第２接続部との間にあり、
前記第２中間支持部及び前記第２接続部は前記基体から離れ、
前記第２中間支持部は、前記第２固定部側部分と前記第２接続部側部分とを含み、
前記第２固定部側部分は、前記第２固定部と接続され、
前記第２接続部側部分は、前記第２接続部と接続された、構成７記載のセンサ。

（構成９）
前記第１固定部から前記可動電極部材への方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿い、
前記第１接続部の少なくとも一部の第３方向に沿う長さは、前記第１中間支持部の前記第３方向に沿う長さよりも短く、
前記第３方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する、構成６～８のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１０）
前記固定電極部材と前記可動電極部材との間の距離は、前記可動電極部材の周囲における第１元素の濃度に応じて変形可能である、構成１～９のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１１）
前記第１支持部材の少なくとも一部は、前記第１支持部材の周囲における第１元素の濃度に応じて変形可能である、構成１～９のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１２）
前記第１支持部材及び前記第２支持部材の少なくともいずれかは、機能膜を含み、
前記機能膜は、第２元素及び第３元素を含み、
前記第２元素は、Ｐｄ及びＰｔよりなる群から選択された少なくとも１つを含み、
前記第３元素は、Ｓｉを含む、構成１～１１のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１３）
前記機能膜は、第４元素をさらに含み、
前記第４元素は、Ｃｕを含む、構成１２記載のセンサ。

（構成１４）
第２センサ部さらに備え、
前記第２センサ部は、
第１センサ部分、第２センサ部分、及び、前記第１センサ部分と前記第２センサ部分との間の第３センサ部分を含み、導電部材を含むセンサ部材と、
前記基体に固定され前記第１センサ部分と接続された第１支持部と、
前記基体に固定され前記第２センサ部分と接続された第２支持部と、
を含み、
前記第１支持部及び前記第２支持部は、前記基体と前記センサ部材との間に第２間隙が設けられるように前記センサ部材を支持する、構成１～１３のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１５）
前記基体は、前記第１センサ部分と対向する第１対向部分と、前記第２センサ部分と対向する第２対向部分と、前記第３センサ部分と対向する第３対向部分と、を含み、
前記第３対向部分と前記第３センサ部分との間の前記第１方向に沿う第３対向距離は、前記第１対向部分と前記第１センサ部分との間の前記第１方向に沿う第１対向距離よりも長く、前記第２対向部分と前記第２センサ部分との間の前記第１方向に沿う第２対向距離よりも長い、構成１４記載のセンサ。

（構成１６）
前記第３対向距離と前記第１対向距離との差は、前記第３センサ部分の前記第１方向に沿う厚さの０．１倍以上である、構成１５記載のセンサ。

（構成１７）
前記センサ部材は前記基体に対向する基体対向面を含み、
前記基体対向面は、凹状である、構成１４～１６のいずれか１つ記載のセンサ。

（構成１８）
電気回路をさらに備え、
前記電気回路は、第１信号及び第２信号の少なくともいずれかを出力可能であり、
前記第１信号は、前記固定電極と前記可動電極との間の電気容量に応じており、
前記第２信号は、前記導電部材の電気抵抗に応じた、構成１４～１７のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１９）
基体と、
第１センサ部と、
を備え、
前記第１センサ部は、
前記基体に固定された固定電極を含む固定電極部材と、
第１可動部分、第２可動部分、及び、前記第１可動部分と前記第２可動部分との間の第３可動部分を含み、可動電極を含む可動電極部材と、
前記基体に固定され、前記第１可動部分と接続された前記第１支持部材と、
前記基体に固定され、前記第２可動部分と接続された前記第２支持部材と、
を含み、
前記第１支持部材及び前記第２支持部材は、前記固定電極部材と前記可動電極部材との間に第１間隙が設けられるように前記可動電極部材を支持し、
前記第１支持部材は、第１固定部側部分と第１接続部側部分とを含み、前記第１接続部側部分は、前記第１固定部側部分と前記第１可動部分との間にあり、
前記基体と前記第１接続部側部分との間の前記第１方向に沿う距離は、前記基体と前記第１固定部側部分との間の前記第１方向に沿う距離よりも長い、センサ。

（構成２０）
前記第１支持部材は、第１固定部、第１中間支持部及び第１接続部を含み、前記第１固定部は、前記基体に固定され、前記第１接続部は前記第１可動部分と接続され、前記第１中間支持部は前記第１固定部と前記第１接続部との間にあり、前記第１中間支持部及び前記第１接続部は前記基体から離れ、
前記第１中間支持部は、前記第１固定部側部分と前記第１接続部側部分とを含み、
前記第１固定部側部分は、前記第１固定部と接続され、
前記第１接続部側部分は、前記第１接続部と接続された、構成１９記載のセンサ。

（構成２１）
前記基体と前記第１接続部側部分との間の前記第１方向に沿う前記距離と、前記基体と前記第１固定部側部分との間の前記第１方向に沿う前記距離と、の差は、前記第１接続部側部分の前記第１方向に沿う長さの０．１倍以上よりも大きい、構成１９または２０に記載のセンサ。

（構成２２）
前記第１固定部から前記可動電極部材への方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿い、
前記第１接続部の少なくとも一部の第３方向に沿う長さは、前記第１中間支持部の前記第３方向に沿う長さよりも短く、
前記第３方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する、構成２０記載のセンサ。

（構成２３）
基体と、
センサ部と、
を備え、
前記センサ部は、
第１センサ部分、第２センサ部分、及び、前記第１センサ部分と前記第２センサ部分との間の第３センサ部分を含み、導電部材を含むセンサ部材と、
前記基体に固定され前記第１センサ部分と接続された第１支持部と、
前記基体に固定され前記第２センサ部分と接続された第２支持部と、
を含み、
前記第１支持部及び前記第２支持部は、前記基体と前記センサ部材との間に第２間隙が設けられるように前記センサ部材を支持し、
前記基体は、前記第１センサ部分と対向する第１対向部分と、前記第２センサ部分と対向する第２対向部分と、前記第３センサ部分と対向する第３対向部分と、を含み、
前記第３対向部分と前記第３センサ部分との間の前記第１方向に沿う第３対向距離は、前記第１対向部分と前記第１センサ部分との間の前記第１方向に沿う第１対向距離よりも長く、前記第２対向部分と前記第２センサ部分との間の前記第１方向に沿う第２対向距離よりも長い、センサ。

実施形態によれば、検出感度を向上可能なセンサ及びセンサモジュールが提供できる。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、センサに含まれる基体、固定電極部材、可動電極部材、支持部材、センサ部材、支持部及び電気回路などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述したセンサ及びセンサモジュールを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのセンサ及びセンサモジュールも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０Ａ、１０Ｂ…第１、第２センサ部、 １１…可動電極、 １１Ａ…別の可動電極、 １１Ｈ、１１ｈ…孔、 １１Ｍ…可動電極部材、 １１ａ～１１ｃ…第１～第３可動部分、 １１ｆ…可動面、 １１ｉ～１１ｊ、１１ｋ…第１～第３絶縁部、 １１ｔ…厚さ、 １１ｗ…配線、 ２１～２４…第１～第４支持部材、 ２１Ｂ、２２Ｂ…梁、 ２１Ｃ～２４Ｃ…第１～第４接続部、 ２１Ｆ～２４Ｆ…第１～第４固定部、 ２１Ｍ～２４Ｍ…第１～第４中間支持部、 ２１Ｍａ、２１Ｍｂ…第１、第２中間領域、 ２１ｃｓ、２２ｃｓ…第１、第２接続部側部分、 ２１ｆｓ、２２ｆｓ…第１、第２固定部側部分、 ２１ｈ…ヒータ、 ２１ｈｗ…配線、 ２１ｉ～２１ｋ、２２ｉ～２２ｋ…絶縁層、 ２１ｐ、２１ｑ、２２ｐ、２２ｑ…導電層、 ２１ｓ、２２ｓ…第１、第２機能膜（機能膜）、 ３１…導電部材、 ３１Ｍ…センサ部材、 ３１ａ～３１ｃ…第１～第３センサ部分、 ３１ｆ…基体対向面、 ３２…ヒータ、 ４１、４２…第１、第２支持部、 ４１Ｃ、４２Ｃ…第１、第２支持接続部、 ４１Ｆ、４２Ｆ…第１、第２支持固定部、 ５０ａ～５０ｃ…第１～第３対向部分、 ５０ｆ…基体面、 ５０ｓ…基体、 ５１…固定電極、 ５１Ｍ…固定電極部材、 ５１ａ～５１ｃ…第１～第３固定電極部分、 ５１ｉ、５１ｊ…絶縁領域、 ７０…電気回路、 ７０ａ～７０ｄ…配線、 ７１…電池、 ７３…無線通信回路、 ７５…アンテナ、 ７７…筐体、 １１０～１１７、１１０Ａ～１１０Ｅ、１１１Ａ…センサ、 ２１０…センサモジュール、 Ｓ１、Ｓ２…第１、第２信号、 ＳＰ０１、ＳＰ０２…第１、第２試料、 ｄ１～ｄ３…第１～第３距離、 ｄ１ｃ、ｄ１ｆ、ｄ２ｃ、ｄ２ｆ…距離、 ｄｚ１～ｄｚ３…第１～第３対向距離、 ｇ１、ｇ２…第１、第２間隙、 ｐＸ、ｐＺ…位置

Claims (9)

1. 基体と、
   第１センサ部と、
   を備え、
   前記第１センサ部は、
   前記基体に固定された固定電極を含む固定電極部材と、
   第１可動部分、第２可動部分、及び、前記第１可動部分と前記第２可動部分との間の第３可動部分を含み、可動電極を含む可動電極部材と、
   前記基体に固定され、前記第１可動部分と接続された第１支持部材と、
   前記基体に固定され、前記第２可動部分と接続された第２支持部材と、
   を含み、
   前記第１支持部材及び前記第２支持部材は、前記固定電極部材と前記可動電極部材との間に第１間隙が設けられるように前記可動電極部材を支持し、
   前記固定電極部材は、前記第１可動部分と対向する第１固定電極部分と、前記第２可動部分と対向する第２固定電極部分と、前記第３可動部分と対向する第３固定電極部分と、を含み、
   前記第３固定電極部分と前記第３可動部分との間の、前記固定電極部材から前記可動電極部材への第１方向に沿う第３距離は、前記第１固定電極部分と前記第１可動部分との間の前記第１方向に沿う第１距離よりも短く、前記第２固定電極部分と前記第２可動部分との間の前記第１方向に沿う第２距離よりも短い、センサ。
2. 前記第１支持部材は、第１固定部側部分と第１接続部側部分とを含み、前記第１固定部側部分は、前記第１接続部側部分と前記第１可動部分との間にあり、
   前記基体と前記第１接続部側部分との間の前記第１方向に沿う距離は、前記基体と前記第１固定部側部分との間の前記第１方向に沿う距離よりも長い、請求項１記載のセンサ。
3. 前記第１支持部材は、第１固定部、第１中間支持部及び第１接続部を含み、
   前記第１固定部は、前記基体に固定され、
   前記第１接続部は前記第１可動部分と接続され、
   前記第１中間支持部は前記第１固定部と前記第１接続部との間にあり、
   前記第１中間支持部及び前記第１接続部は前記基体から離れ、
   前記第１中間支持部は、前記第１固定部側部分と前記第１接続部側部分とを含み、
   前記第１固定部側部分は、前記第１固定部と接続され、
   前記第１接続部側部分は、前記第１接続部と接続された、請求項２記載のセンサ。
4. 前記第１支持部材及び前記第２支持部材の少なくともいずれかは、機能膜を含み、
   前記機能膜は、第２元素及び第３元素を含み、
   前記第２元素は、Ｐｄ及びＰｔよりなる群から選択された少なくとも１つを含み、
   前記第３元素は、Ｓｉを含む、請求項１～３のいずれか１つに記載のセンサ。
5. 第２センサ部さらに備え、
   前記第２センサ部は、
   第１センサ部分、第２センサ部分、及び、前記第１センサ部分と前記第２センサ部分との間の第３センサ部分を含み、導電部材を含むセンサ部材と、
   前記基体に固定され前記第１センサ部分と接続された第１支持部と、
   前記基体に固定され前記第２センサ部分と接続された第２支持部と、
   を含み、
   前記第１支持部及び前記第２支持部は、前記基体と前記センサ部材との間に第２間隙が設けられるように前記センサ部材を支持する、請求項１～４のいずれか１つに記載のセンサ。
6. 前記基体は、前記第１センサ部分と対向する第１対向部分と、前記第２センサ部分と対向する第２対向部分と、前記第３センサ部分と対向する第３対向部分と、を含み、
   前記第３対向部分と前記第３センサ部分との間の前記第１方向に沿う第３対向距離は、前記第１対向部分と前記第１センサ部分との間の前記第１方向に沿う第１対向距離よりも長く、前記第２対向部分と前記第２センサ部分との間の前記第１方向に沿う第２対向距離よりも長い、請求項５記載のセンサ。
7. 前記第３対向距離と前記第１対向距離との差は、前記第３センサ部分の前記第１方向に沿う厚さの０．１倍以上である、請求項６記載のセンサ。
8. 基体と、
   第１センサ部と、
   を備え、
   前記第１センサ部は、
   前記基体に固定された固定電極を含む固定電極部材と、
   第１可動部分、第２可動部分、及び、前記第１可動部分と前記第２可動部分との間の第３可動部分を含み、可動電極を含む可動電極部材と、
   前記基体に固定され、前記第１可動部分と接続された前記第１支持部材と、
   前記基体に固定され、前記第２可動部分と接続された前記第２支持部材と、
   を含み、
   前記第１支持部材及び前記第２支持部材は、前記固定電極部材と前記可動電極部材との間に第１間隙が設けられるように前記可動電極部材を支持し、
   前記第１支持部材は、第１固定部側部分と第１接続部側部分とを含み、前記第１接続部側部分は、前記第１固定部側部分と前記第１可動部分との間にあり、
   前記基体と前記第１接続部側部分との間の前記第１方向に沿う距離は、前記基体と前記第１固定部側部分との間の前記第１方向に沿う距離よりも長い、センサ。
9. 基体と、
   センサ部と、
   を備え、
   前記センサ部は、
   第１センサ部分、第２センサ部分、及び、前記第１センサ部分と前記第２センサ部分との間の第３センサ部分を含み、導電部材を含むセンサ部材と、
   前記基体に固定され前記第１センサ部分と接続された第１支持部と、
   前記基体に固定され前記第２センサ部分と接続された第２支持部と、
   を含み、
   前記第１支持部及び前記第２支持部は、前記基体と前記センサ部材との間に第２間隙が設けられるように前記センサ部材を支持し、
   前記基体は、前記第１センサ部分と対向する第１対向部分と、前記第２センサ部分と対向する第２対向部分と、前記第３センサ部分と対向する第３対向部分と、を含み、
   前記第３対向部分と前記第３センサ部分との間の前記第１方向に沿う第３対向距離は、前記第１対向部分と前記第１センサ部分との間の前記第１方向に沿う第１対向距離よりも長く、前記第２対向部分と前記第２センサ部分との間の前記第１方向に沿う第２対向距離よりも長い、センサ。

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