JPS58105049A - No↓2ガス検知器ならびに検知方法 - Google Patents
No↓2ガス検知器ならびに検知方法Info
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- JPS58105049A JPS58105049A JP20393581A JP20393581A JPS58105049A JP S58105049 A JPS58105049 A JP S58105049A JP 20393581 A JP20393581 A JP 20393581A JP 20393581 A JP20393581 A JP 20393581A JP S58105049 A JPS58105049 A JP S58105049A
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- tin oxide
- sensitive body
- oxide film
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- 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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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (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】
本発明は、膜状酸化錫をNO2ガス感応体とするNo2
ガス検知器ならびに検知方法に関し、感度および応答速
度共に優れたNO2ガス検知が容易に行われるようにす
ることを目的とする。
ガス検知器ならびに検知方法に関し、感度および応答速
度共に優れたNO2ガス検知が容易に行われるようにす
ることを目的とする。
従来、NO2ガスの正確、簡便かつ連続的な測定法とし
て、酸化錫薄膜をガス感応体とする、いわゆる半導体式
ガス検知器が提案されている。金属酸化物半導体の性質
として、理化学分野において古くから知られている、電
子受容性の酸化性ガスである例えばNo2. No 、
02等が、n型半導体である酸化錫感応体に吸着する
ことで、前記酸化錫感応体の、電気抵抗が、それらのガ
ス濃度に比例して増加する現象を利用したものである。
て、酸化錫薄膜をガス感応体とする、いわゆる半導体式
ガス検知器が提案されている。金属酸化物半導体の性質
として、理化学分野において古くから知られている、電
子受容性の酸化性ガスである例えばNo2. No 、
02等が、n型半導体である酸化錫感応体に吸着する
ことで、前記酸化錫感応体の、電気抵抗が、それらのガ
ス濃度に比例して増加する現象を利用したものである。
この半導体式ガス検知器は、ガス濃度に比例して電気抵
抗が増減する感応体と、この電気抵抗変化を外部信号と
して取り出すための一対の電極と、感応体を適切な温度
下で動作させるための加熱源とで成る、きわめて簡単な
構成になっている。
抗が増減する感応体と、この電気抵抗変化を外部信号と
して取り出すための一対の電極と、感応体を適切な温度
下で動作させるための加熱源とで成る、きわめて簡単な
構成になっている。
このようにきわめて構成が簡単である半導体装置ス検知
器の性能(感度、応答速度1選択性)を決定するのは、
ひとつには、感応体を構成する物質の材料物性であり、
もうひとつには、感応体と被検ガスとが作用し合う温度
(ガス検知器の動作温度)がある。すなわち、今仮に、
同一物質を感応体として用いたとしても、その形状ある
いは、内部結晶構造により規定される表面構造の違いよ
りもたらされる材料物性の違いは、ガス検知器の特性の
違いとなって顕著に現われる。また、同一の物質、同一
の材料物性の感応体を用いたとしても、ガス検知器の動
作温度により、ガス検知器としての特性は大きく異なっ
てくることがある。これを理解オるのは、一般に言われ
ているように、ガス検知の機構が、感応体と被検ガスと
の感応体表面における化学的な相互作用を伴っているこ
とを考えれば難しいことではない。
器の性能(感度、応答速度1選択性)を決定するのは、
ひとつには、感応体を構成する物質の材料物性であり、
もうひとつには、感応体と被検ガスとが作用し合う温度
(ガス検知器の動作温度)がある。すなわち、今仮に、
同一物質を感応体として用いたとしても、その形状ある
いは、内部結晶構造により規定される表面構造の違いよ
りもたらされる材料物性の違いは、ガス検知器の特性の
違いとなって顕著に現われる。また、同一の物質、同一
の材料物性の感応体を用いたとしても、ガス検知器の動
作温度により、ガス検知器としての特性は大きく異なっ
てくることがある。これを理解オるのは、一般に言われ
ているように、ガス検知の機構が、感応体と被検ガスと
の感応体表面における化学的な相互作用を伴っているこ
とを考えれば難しいことではない。
従来、酸化錫を感応体とするNO2ガス検知器として、
酸化状態を規定した酸化錫薄膜を感応体とするN0x(
NO2,およびNo )ガス検知器が提案され、また、
動作温度としては、150〜300℃が好適であると言
われているが、これらは、いずれも、ガス検知器として
の主要な特性である感度と応答速度を尺度として明確に
規定されたものではなく、最高感度、最高の応答速度を
与える酸化錫膜の材料物性の好適値を知り難いし、さら
には動作温度の好適値についても同様に知り難い。すな
わち、いかなる材料物性を有した酸化錫感応体を、いか
なる動作温度で働かせれば、良好な感度、応答速度を有
したN02ガス検知ができるのかについては、従来全く
知られていない。
酸化状態を規定した酸化錫薄膜を感応体とするN0x(
NO2,およびNo )ガス検知器が提案され、また、
動作温度としては、150〜300℃が好適であると言
われているが、これらは、いずれも、ガス検知器として
の主要な特性である感度と応答速度を尺度として明確に
規定されたものではなく、最高感度、最高の応答速度を
与える酸化錫膜の材料物性の好適値を知り難いし、さら
には動作温度の好適値についても同様に知り難い。すな
わち、いかなる材料物性を有した酸化錫感応体を、いか
なる動作温度で働かせれば、良好な感度、応答速度を有
したN02ガス検知ができるのかについては、従来全く
知られていない。
本発明は以上のような点に鑑み、酸化錫を感応体とする
NO2ガス検知器について、前記酸化錫感応体として好
適な材料を提供することで、感度、応答速度共に優れた
NO2ガス検知器ならびに検知方法を提供しようとする
ものである。好適な酸化錫感応体材料として、S n
O2結晶のX線回折測定において2θ−26,6°(θ
は回折角)付近に現れる(110)而に帰属する回折ピ
ークの半値中より、デバイ・シエーラ一式(結晶粒径D
−KA/Bcosθ。
NO2ガス検知器について、前記酸化錫感応体として好
適な材料を提供することで、感度、応答速度共に優れた
NO2ガス検知器ならびに検知方法を提供しようとする
ものである。好適な酸化錫感応体材料として、S n
O2結晶のX線回折測定において2θ−26,6°(θ
は回折角)付近に現れる(110)而に帰属する回折ピ
ークの半値中より、デバイ・シエーラ一式(結晶粒径D
−KA/Bcosθ。
にはIK近い係数、λは回折測定に用いたX線の波長、
β−B b、Bは被検体の半値巾、bは回折装置に固
有の値であり十分結晶粒の発達した例えば粒径が10〜
50μのSiO2単結晶粉末の回折ピークの半値巾であ
る)で与えられる結晶粒径が、100Å以下である膜状
に形成された酸化錫膜が感応体に選ばれる。
β−B b、Bは被検体の半値巾、bは回折装置に固
有の値であり十分結晶粒の発達した例えば粒径が10〜
50μのSiO2単結晶粉末の回折ピークの半値巾であ
る)で与えられる結晶粒径が、100Å以下である膜状
に形成された酸化錫膜が感応体に選ばれる。
以下に図面を用い本発明の説明を行う。
第1図は本発明の実施例の1つである、結晶粒径が10
0Å以下である酸化錫感応体を備えたNO2ガス検知器
を示す。図において3は表面粗さが2.6μの厚さ0.
6mm1縦6 mm %横5mmの大きさの純度96%
のアルミナ基板である。4は、このアルミナ基板3の片
方の面に、白金を主体とする導電ペーストを塗布して焼
き付けることで得られる約609の抵抗体より成る面状
ヒーターであり、これにより検知器は定められた一定の
動作温度に保持される。6は面状ヒーター4に電力を供
給するための線径○。6mmの白金線、2は白金を主体
とする導電性ペーストを、アルミナ基板3のもう一方の
面に、アルミナ基板3の中央部が0.6mm巾の溝で露
出する形状に印刷焼き付けられた、ガス感応体の電気信
号を外部に取り出すための電極である。8は電極2とと
もに焼き付は固定されたCA(クロメル−アルメル)線
よりなるガス感応体の温度測定用の熱電対である。7は
電極2用の線径0゜5mmの白金線よりなるリード線で
ある。1が本発明、に従う結晶粒径が1oo八以下であ
る酸化錫膜より成るNO2ガス感応体である。前記酸化
錫膜は、例えば、純度99.99 %の金属錫より成る
直径150mmのターゲット材料として、電極間距離4
0mm、アルゴンガス圧1.25pa (パスカル)。
0Å以下である酸化錫感応体を備えたNO2ガス検知器
を示す。図において3は表面粗さが2.6μの厚さ0.
6mm1縦6 mm %横5mmの大きさの純度96%
のアルミナ基板である。4は、このアルミナ基板3の片
方の面に、白金を主体とする導電ペーストを塗布して焼
き付けることで得られる約609の抵抗体より成る面状
ヒーターであり、これにより検知器は定められた一定の
動作温度に保持される。6は面状ヒーター4に電力を供
給するための線径○。6mmの白金線、2は白金を主体
とする導電性ペーストを、アルミナ基板3のもう一方の
面に、アルミナ基板3の中央部が0.6mm巾の溝で露
出する形状に印刷焼き付けられた、ガス感応体の電気信
号を外部に取り出すための電極である。8は電極2とと
もに焼き付は固定されたCA(クロメル−アルメル)線
よりなるガス感応体の温度測定用の熱電対である。7は
電極2用の線径0゜5mmの白金線よりなるリード線で
ある。1が本発明、に従う結晶粒径が1oo八以下であ
る酸化錫膜より成るNO2ガス感応体である。前記酸化
錫膜は、例えば、純度99.99 %の金属錫より成る
直径150mmのターゲット材料として、電極間距離4
0mm、アルゴンガス圧1.25pa (パスカル)。
酸素ガス圧1.25pa、アルミナ基板温度〜210−
C1電力400W、電圧2,55KVで、3θ分間スパ
ッタリングを行うことで得た酸化錫薄膜を、空気中40
0℃で2時間焼成することで得られる。第2図は、この
ようにして得られた酸化錫膜を、管電流200 mA
、管電圧60KVで銅を対陰極としてX線回折測定によ
り得られる2θ=20〜35゜の回折図である。Sn○
2特有の(110)結晶面に帰属される回折ピークが2
θ= 26.6°に得られる。なお、2θ−26,6°
付近の鋭い回折ピークは、基板のアルミナに帰属される
ピークである。前記酸化錫膜の結晶粒径りは、次のよう
に先述したデバイ・シェーラ一式を用いて求められる。
C1電力400W、電圧2,55KVで、3θ分間スパ
ッタリングを行うことで得た酸化錫薄膜を、空気中40
0℃で2時間焼成することで得られる。第2図は、この
ようにして得られた酸化錫膜を、管電流200 mA
、管電圧60KVで銅を対陰極としてX線回折測定によ
り得られる2θ=20〜35゜の回折図である。Sn○
2特有の(110)結晶面に帰属される回折ピークが2
θ= 26.6°に得られる。なお、2θ−26,6°
付近の鋭い回折ピークは、基板のアルミナに帰属される
ピークである。前記酸化錫膜の結晶粒径りは、次のよう
に先述したデバイ・シェーラ一式を用いて求められる。
D−にλ/(B−b)cosθ ・・・・・・デバイ・
シェーラ一式ここにおいて、K”1.0.λ−1.54
05人、θ=26.6/2 B=1.20 (第2図
に示した2θ=26,60し の回折ピークの半値巾) 、 b=0.13 (第3図
示した、第2図を得た同一のX線回折装置で得られた粒
径〜43μの5IO2結晶粉末の20=31゜の回折ピ
ークの半値巾)に代入すると、となる。前記酸化錫膜の
結晶粒径が89人であることがわかる。
シェーラ一式ここにおいて、K”1.0.λ−1.54
05人、θ=26.6/2 B=1.20 (第2図
に示した2θ=26,60し の回折ピークの半値巾) 、 b=0.13 (第3図
示した、第2図を得た同一のX線回折装置で得られた粒
径〜43μの5IO2結晶粉末の20=31゜の回折ピ
ークの半値巾)に代入すると、となる。前記酸化錫膜の
結晶粒径が89人であることがわかる。
以上の方法により酸化錫膜の結晶粒径が決定されるが、
結晶粒径の異なる酸化錫膜を感応体とした、第1図に示
した構造を有したガス検知器について、本発明の効果を
見るために、第4図に示すガス応答特性装置を甲いて、
N○2ガス応答特性を評価した。
結晶粒径の異なる酸化錫膜を感応体とした、第1図に示
した構造を有したガス検知器について、本発明の効果を
見るために、第4図に示すガス応答特性装置を甲いて、
N○2ガス応答特性を評価した。
なお第4図において、11はサンプルガス供給タンク、
12はサンプルガス用流量計、13はサンプルガス溜め
、14はキャリアガス(N2あるいは乾燥空気)供給タ
ンク、16は第1キャリアガス溜め、16はキャリアガ
ス用ポンプ、17はキャリアガス用流量計、18は第2
キャリアガス溜め、19はガス分析計、20はガス切り
換え電磁弁、21はガス検知室、22はガス検知器、2
3はヒータ用電源、24はヒータ温度コントローラ、2
6はガス検知器抵抗測定装置、26は測定ガス用流量計
、27け測定ガス吸引用ポンプである。
12はサンプルガス用流量計、13はサンプルガス溜め
、14はキャリアガス(N2あるいは乾燥空気)供給タ
ンク、16は第1キャリアガス溜め、16はキャリアガ
ス用ポンプ、17はキャリアガス用流量計、18は第2
キャリアガス溜め、19はガス分析計、20はガス切り
換え電磁弁、21はガス検知室、22はガス検知器、2
3はヒータ用電源、24はヒータ温度コントローラ、2
6はガス検知器抵抗測定装置、26は測定ガス用流量計
、27け測定ガス吸引用ポンプである。
さて第4図に示した装置を用いるに際しては、ポンプ1
6により22/分の流量で、窒素ガスあるいは気温約2
0℃、相対湿度60〜70%の大気をガス流路に招き入
れながら、あらかじめ面状ヒーター4(第1図)により
所定の動作温度にガス検知器が保持された後、あらかじ
め所定の濃度に希釈しておいたNO2サンプルガスが、
ガス切り換え電磁弁2oの操作によりサンプルガス溜め
13から2Q/分の流量でガス流路に招き入れられる。
6により22/分の流量で、窒素ガスあるいは気温約2
0℃、相対湿度60〜70%の大気をガス流路に招き入
れながら、あらかじめ面状ヒーター4(第1図)により
所定の動作温度にガス検知器が保持された後、あらかじ
め所定の濃度に希釈しておいたNO2サンプルガスが、
ガス切り換え電磁弁2oの操作によりサンプルガス溜め
13から2Q/分の流量でガス流路に招き入れられる。
この除のガス検知器の電気抵抗の変化が立ち上り特性と
してガス検知器の電気抵抗測定装置26を介して記録さ
れる。
してガス検知器の電気抵抗測定装置26を介して記録さ
れる。
ここでガス検知器の電気抵抗測定装置の回路構成を第5
図に示す。なお第6図において、28はガス検知器22
に抵抗(IMΩ)29を介し直流電圧(1■)を印加す
るだめの電源、30はインピーダンス変換器、31は記
録計である。
図に示す。なお第6図において、28はガス検知器22
に抵抗(IMΩ)29を介し直流電圧(1■)を印加す
るだめの電源、30はインピーダンス変換器、31は記
録計である。
さて次に、電気抵抗値が、一定値RGに達した後、再び
ガス切換電磁弁20を操作することで、キャリアガスを
同じくポンプ26で、22/分の流量で招き入れ、この
除のガス検知器22の電気抵抗の変化が立ち下り特性と
して記録される。
ガス切換電磁弁20を操作することで、キャリアガスを
同じくポンプ26で、22/分の流量で招き入れ、この
除のガス検知器22の電気抵抗の変化が立ち下り特性と
して記録される。
次に、電気抵抗値が一定値R8に達した後、先程とは異
なった#度に変化させておいたサンプルガスを用いて同
様のことが行われる。
なった#度に変化させておいたサンプルガスを用いて同
様のことが行われる。
次に具体的に本発明の詳細な説明する。
〈実施例1〉
第6図は、前述の測定装置を用い、キャリアガスとして
、気温20℃、相対湿度62%の大気を用い、NO2ガ
ス濃度20 p P ” y動作側190−6o○℃と
したときの、結晶粒径が、73,81゜89.104,
120,135,142,146゜159人である酸化
錫膜を感応体とする、第1図に示した構造を有したガス
検知器のRG/Roで与えられるガス感度Sと、サンプ
ルガス導入30秒後のガス感応膜の抵抗値RG (30
)を用いてで与えられる立ち上り率SA (30)の積
5XSA(30)の動作温度依存性を示す。
、気温20℃、相対湿度62%の大気を用い、NO2ガ
ス濃度20 p P ” y動作側190−6o○℃と
したときの、結晶粒径が、73,81゜89.104,
120,135,142,146゜159人である酸化
錫膜を感応体とする、第1図に示した構造を有したガス
検知器のRG/Roで与えられるガス感度Sと、サンプ
ルガス導入30秒後のガス感応膜の抵抗値RG (30
)を用いてで与えられる立ち上り率SA (30)の積
5XSA(30)の動作温度依存性を示す。
なお、結晶粒径が、73,81.89,104.120
,135,142,146,159人である酸化錫膜は
、いずれも、先述した金楓錫をターゲットとするスパッ
タリング法で作製した。下表に示した、スパッタリング
時の基板温度および大気中2時間の加熱焼成温度以外は
、すべて先述した通りである。膜厚みは、すべて300
0〜3300人 である。
,135,142,146,159人である酸化錫膜は
、いずれも、先述した金楓錫をターゲットとするスパッ
タリング法で作製した。下表に示した、スパッタリング
時の基板温度および大気中2時間の加熱焼成温度以外は
、すべて先述した通りである。膜厚みは、すべて300
0〜3300人 である。
第6図から明らかなように、酸化錫膜を感応体とするN
O2ガス検知器においては、感度および応答速波は、感
応体として用いる酸化錫膜の結晶粒径に大きく依存して
いる。特に、本発明に従い、かつ、スパッタリング法に
より形成した100Å以下の粒径の感応体を備えたN0
2ガス検知器を動作温度200〜300 ”Cで動作さ
せることによへ酸化錫を感応体とし、NO2ガスを検知
する検知方式において、最高感度、最高応答速度のNO
2ガスなお、本発明に従う結晶粒径が100Å以下であ
る酸化錫膜として、先述した、いわゆるスパッタリング
法による膜厚みが数1000人の膜でも良いしくただし
、この場合は動作温度の連星が必要である。)、また、
金属錫を酸素ガスふん囲気中で加熱蒸発させる、いわゆ
るガス中蒸着法で得られる膜厚みが数μにおよd−酸化
錫膜でも艮いしくただし、この際の酸素ガス圧は、0.
1〜0,5Torrであること、また、膜形成後は大気
中で450’C以上の加熱をしないことが肝要である。
O2ガス検知器においては、感度および応答速波は、感
応体として用いる酸化錫膜の結晶粒径に大きく依存して
いる。特に、本発明に従い、かつ、スパッタリング法に
より形成した100Å以下の粒径の感応体を備えたN0
2ガス検知器を動作温度200〜300 ”Cで動作さ
せることによへ酸化錫を感応体とし、NO2ガスを検知
する検知方式において、最高感度、最高応答速度のNO
2ガスなお、本発明に従う結晶粒径が100Å以下であ
る酸化錫膜として、先述した、いわゆるスパッタリング
法による膜厚みが数1000人の膜でも良いしくただし
、この場合は動作温度の連星が必要である。)、また、
金属錫を酸素ガスふん囲気中で加熱蒸発させる、いわゆ
るガス中蒸着法で得られる膜厚みが数μにおよd−酸化
錫膜でも艮いしくただし、この際の酸素ガス圧は、0.
1〜0,5Torrであること、また、膜形成後は大気
中で450’C以上の加熱をしないことが肝要である。
)、さらにはS n Cfl 4をアンモニア水で加水
分解して得られるα−スズ酸あるいは、金属錫粉末を濃
硝酸中で酸化することで得られるβ−スズ酸の白色沈澱
物を低融アルカリガラス粉末と混合して得られるペース
トを印刷塗布し、a−スズ酸の場合は、45゜゛C以下
で加熱焼成、β−スズ酸の場合は、400℃以下で加熱
焼成することで得られるや膜厚み数μの酸化錫膜であっ
ても艮く、いづれの膜であっても艮い。
分解して得られるα−スズ酸あるいは、金属錫粉末を濃
硝酸中で酸化することで得られるβ−スズ酸の白色沈澱
物を低融アルカリガラス粉末と混合して得られるペース
トを印刷塗布し、a−スズ酸の場合は、45゜゛C以下
で加熱焼成、β−スズ酸の場合は、400℃以下で加熱
焼成することで得られるや膜厚み数μの酸化錫膜であっ
ても艮く、いづれの膜であっても艮い。
〈実施例2〉
第7図CI!L)および(b)は、純度99.99 w
tチの金属錫を蒸発源とする酸素ガス中蒸発法(酸素
ガス圧0.5Torr、基板加熱は不要である)で得た
酸化錫膜を第1図に示したガス感応体1としたNO2ガ
ス検知器のガス特性を示す。動作温度390°Cとし、
キャリアガスとして、第7図(a)の場合窒素を第7図
中)の場合20℃、温度62%の大気を各々用へNO2
濃度を6〜40ppmの間で変化させたときのR,/R
oで与えられる感度Sの対数jloqF3を縦軸に、N
O2ガス濃度CNo2の対数ROCICNO2を横軸に
プロットした際得られる直線の傾きΔQoqS/Δ加q
CNo2加酸CNo2結晶粒径との関係を示している。
tチの金属錫を蒸発源とする酸素ガス中蒸発法(酸素
ガス圧0.5Torr、基板加熱は不要である)で得た
酸化錫膜を第1図に示したガス感応体1としたNO2ガ
ス検知器のガス特性を示す。動作温度390°Cとし、
キャリアガスとして、第7図(a)の場合窒素を第7図
中)の場合20℃、温度62%の大気を各々用へNO2
濃度を6〜40ppmの間で変化させたときのR,/R
oで与えられる感度Sの対数jloqF3を縦軸に、N
O2ガス濃度CNo2の対数ROCICNO2を横軸に
プロットした際得られる直線の傾きΔQoqS/Δ加q
CNo2加酸CNo2結晶粒径との関係を示している。
なお、結晶粒径の異なる酸化錫膜は、上述したガス中蒸
着法で形成した後大気中で異なる温度で2時間焼成する
ことで得られる。下表に焼成温度と結晶粒径の一例を示
す。
着法で形成した後大気中で異なる温度で2時間焼成する
ことで得られる。下表に焼成温度と結晶粒径の一例を示
す。
第7図(a) 、 (b)より明らかなように、結晶粒
径が100八を越えると、ΔIlage/Δ”0qCN
O2値は、極端に低下する。すなわち、ガス感度が極端
に低下することがわかる。
径が100八を越えると、ΔIlage/Δ”0qCN
O2値は、極端に低下する。すなわち、ガス感度が極端
に低下することがわかる。
〈実施例3〉
第8図は、酸化錫膜として、先述したスパッタリング法
で得た結晶粒径81への膜を感応体とするNO2ガス検
知器A、先述した酸素ガス中蒸着法で得た結晶粒径81
人の酸化錫膜を感応体とするN02ガス検知器B、a−
スズ酸を生成分とするベーストの印刷、焼き付で得た結
晶粒径86人の酸化錫膜を感応体とするNO2ガス検知
器Cを、動作温度390℃で、キャリアガスを窒素とし
たときの、感度SとN02ガス濃度CNo2の関係を示
す。
で得た結晶粒径81への膜を感応体とするNO2ガス検
知器A、先述した酸素ガス中蒸着法で得た結晶粒径81
人の酸化錫膜を感応体とするN02ガス検知器B、a−
スズ酸を生成分とするベーストの印刷、焼き付で得た結
晶粒径86人の酸化錫膜を感応体とするNO2ガス検知
器Cを、動作温度390℃で、キャリアガスを窒素とし
たときの、感度SとN02ガス濃度CNo2の関係を示
す。
検知器A、B、C共、各々の特性を示す直線の傾き(Δ
120qs/Δ”oqCNO2) は約0.98のほぼ
等しい値を示している。すなわち、結晶粒径が、はぼ等
しい酸化錫膜を感応体とするNO2ガス検知器は、感度
Sの絶対値は異なるけれども、N02ガス濃度特性は、
はぼ等しいことがわかる。
120qs/Δ”oqCNO2) は約0.98のほぼ
等しい値を示している。すなわち、結晶粒径が、はぼ等
しい酸化錫膜を感応体とするNO2ガス検知器は、感度
Sの絶対値は異なるけれども、N02ガス濃度特性は、
はぼ等しいことがわかる。
なお、感度Sの絶対値の大小関係が、A′″>>BよC
になっているのは、酸化錫膜の外見的な形状によってお
り、ガス中蒸着法で得られた膜は、多孔性で比表面積が
大きいために、吸着サイト数が多く、このため、比較的
緻密な酸化錫膜を有した検知器B、Cに較べ、大きな感
度Sが得られたものと考えられる。
になっているのは、酸化錫膜の外見的な形状によってお
り、ガス中蒸着法で得られた膜は、多孔性で比表面積が
大きいために、吸着サイト数が多く、このため、比較的
緻密な酸化錫膜を有した検知器B、Cに較べ、大きな感
度Sが得られたものと考えられる。
以上のように、本発明はNO2ガス検知を高感度かつ高
応答速度で行うことを可能とするものである。
応答速度で行うことを可能とするものである。
第1図は本発明によるNO2ガス検知器の断面図、第2
図は酸化錫膜のX線回折図、第3図は酸化シリコン結晶
粉末のX線回折図、第4図はガス応答特性測定装置の構
成を示すブロック図、第5図はガス検知器の電気抵抗測
定装置の回路構成を示す図、第6図、第7図(a) 、
(b)、および第8図は本発明の詳細な説明するため
の図で、このうち、第6図は各種粒径の酸化錫膜の動作
温度とガス応答感度との関係を示し、第7図(a) 、
(b)は結晶粒の太きさとガス感度との関係を示し、
第8図は各種酸化錫膜におけるガス感度のガス濃度依存
性を示す。 1・・・・・・ガス感応体、2・・・・・・電極、3・
・・・・・基板、4・・・・・・面状ヒータ、8・・・
・・・熱電対。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名第1
図 第2図 2θ(贋2 第3図 201)
図は酸化錫膜のX線回折図、第3図は酸化シリコン結晶
粉末のX線回折図、第4図はガス応答特性測定装置の構
成を示すブロック図、第5図はガス検知器の電気抵抗測
定装置の回路構成を示す図、第6図、第7図(a) 、
(b)、および第8図は本発明の詳細な説明するため
の図で、このうち、第6図は各種粒径の酸化錫膜の動作
温度とガス応答感度との関係を示し、第7図(a) 、
(b)は結晶粒の太きさとガス感度との関係を示し、
第8図は各種酸化錫膜におけるガス感度のガス濃度依存
性を示す。 1・・・・・・ガス感応体、2・・・・・・電極、3・
・・・・・基板、4・・・・・・面状ヒータ、8・・・
・・・熱電対。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名第1
図 第2図 2θ(贋2 第3図 201)
Claims (3)
- (1)X線回折測定において現れる、S n O2結晶
の(110)面に帰属される回折ピークの半値巾からデ
バイ・シェーラ一式を用いて算出される結晶粒子の大き
さが100Å以下である膜状酸化錫からなる感応体を有
することを特徴とするNO2ガス検知器。 - (2)X線回折測定において現れる、S n O2結晶
の(110)面に帰属される回折ピークの半値巾からデ
バイ・シェーラ一式を用いて算出される結晶粒子の大き
さが100八以下である膜状酸化錫を感応体として用い
るとともに前記感応体を200〜300℃で動作させる
ことを特徴とするN02ガス検知方法。 - (3)酸素ガス中蒸発法又はスパッタリング法で形成さ
れた膜状酸化錫を用いることを特徴とする特許請求の範
囲第2項記載のNO2ガス検知方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20393581A JPS58105049A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | No↓2ガス検知器ならびに検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20393581A JPS58105049A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | No↓2ガス検知器ならびに検知方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58105049A true JPS58105049A (ja) | 1983-06-22 |
Family
ID=16482119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20393581A Pending JPS58105049A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | No↓2ガス検知器ならびに検知方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58105049A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006244572A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Funai Electric Co Ltd | リモコン装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5273089A (en) * | 1975-12-15 | 1977-06-18 | Nippon Soken | Detector for gas composition |
JPS5424095A (en) * | 1977-07-26 | 1979-02-23 | Fuji Electric Co Ltd | Gas detector |
JPS5529758A (en) * | 1978-08-23 | 1980-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Detector employing extremely-fine corpuscule resist film |
JPS5578235A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sensor and its manufacture |
JPS55158549A (en) * | 1979-05-29 | 1980-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production of sensor |
-
1981
- 1981-12-17 JP JP20393581A patent/JPS58105049A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5273089A (en) * | 1975-12-15 | 1977-06-18 | Nippon Soken | Detector for gas composition |
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JPS5529758A (en) * | 1978-08-23 | 1980-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Detector employing extremely-fine corpuscule resist film |
JPS5578235A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sensor and its manufacture |
JPS55158549A (en) * | 1979-05-29 | 1980-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production of sensor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006244572A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Funai Electric Co Ltd | リモコン装置 |
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