JPS5830648A - 半導体ガスセンサ - Google Patents
半導体ガスセンサInfo
- Publication number
- JPS5830648A JPS5830648A JP12781281A JP12781281A JPS5830648A JP S5830648 A JPS5830648 A JP S5830648A JP 12781281 A JP12781281 A JP 12781281A JP 12781281 A JP12781281 A JP 12781281A JP S5830648 A JPS5830648 A JP S5830648A
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- JP
- Japan
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- gas
- alcohol
- semiconductor material
- gas sensor
- powder
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0031—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector comprising two or more sensors, e.g. a sensor array
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、都市ガス、プロパンガスなど【検知するため
のガスセンtに関するものである。
のガスセンtに関するものである。
従来、都市ガス、プロパンガスなどを検知するガスセン
すは、8nO,、ZnO,Fe2O,などの材料を使用
したものが主流である。
すは、8nO,、ZnO,Fe2O,などの材料を使用
したものが主流である。
しかし、これらガスセンサは、都市ガスの主成分である
CH,、H,、i−C,Hl、やプロパンガスを感応す
るが、同時にアルコール(C,H,OH)蒸気にも強く
感応する。このため、ガスの漏えいの有無にかかわらず
、料理用、軟料用などに日常に用いるアルコール蒸気に
触れただけで、あたかもガスを検知した如き誤検知、誤
動作がある。
CH,、H,、i−C,Hl、やプロパンガスを感応す
るが、同時にアルコール(C,H,OH)蒸気にも強く
感応する。このため、ガスの漏えいの有無にかかわらず
、料理用、軟料用などに日常に用いるアルコール蒸気に
触れただけで、あたかもガスを検知した如き誤検知、誤
動作がある。
本発明は、上記の欠点をなくシ、アルコール蒸気がガス
センサに触れても、誤検知しないガスセンサrt提供す
るにある。
センサに触れても、誤検知しないガスセンサrt提供す
るにある。
このように改曽したガスセンfを用いれば、プロパンガ
ス、都市ガスなどのガス検知精度やアルコールによるI
I勅作ななくすことができるi本発明の要点は、Iス検
知な防書するアルコール蒸気に対し、アルコール蒸気に
触れれば電気導電率を増す、一般式ABO,(但し、式
中ムはLa、pr、 Nd、8m、Gd、 DFe−1
rのうちカラ選ばれた一種類の希土類元素%BはMn、
F・。
ス、都市ガスなどのガス検知精度やアルコールによるI
I勅作ななくすことができるi本発明の要点は、Iス検
知な防書するアルコール蒸気に対し、アルコール蒸気に
触れれば電気導電率を増す、一般式ABO,(但し、式
中ムはLa、pr、 Nd、8m、Gd、 DFe−1
rのうちカラ選ばれた一種類の希土類元素%BはMn、
F・。
Co、Niのうちから遥ばれた一種類の元素)で表わさ
れるpH半導体物質もしくは一般式ム1−x−8rxe
oO,(但し、式中ムはL a e P r @ Nd
e &n*Qd、Dy、I?frのうちから選ばれた
一種類の希土類元素であり、!””(Ll〜α4である
)で表わされるP型半導体物質(具体的にはL a N
i Osなどが挙げられる)に、ガスの成分であるC
H4,H,。
れるpH半導体物質もしくは一般式ム1−x−8rxe
oO,(但し、式中ムはL a e P r @ Nd
e &n*Qd、Dy、I?frのうちから選ばれた
一種類の希土類元素であり、!””(Ll〜α4である
)で表わされるP型半導体物質(具体的にはL a N
i Osなどが挙げられる)に、ガスの成分であるC
H4,H,。
1−C,H,、やプロパンガスに触れれば電気導電率が
減る8110! 、 Zoo、 Fe@0@のうちから
選ばれた一種数のN@牛牛体体物質直列に組会せる。
減る8110! 、 Zoo、 Fe@0@のうちから
選ばれた一種数のN@牛牛体体物質直列に組会せる。
これによりて、アルコール蒸気による影響が情夫される
ことを基本的特徴としている。
ことを基本的特徴としている。
そして、半導体ガス令ンサ位上記のPffi半導体物質
よりなるセンナと、上記のNil半導体物質よりなるセ
ンサを夫々直列につなぎ、・これ管−個のセンサとみな
しても良いが、上記のPII牛導体物質、上記のNil
半導体物質な厚膜技術を用いて同一基板上に形成するな
どして使N目的に合また方法で半導体ガスセンサとする
。
よりなるセンナと、上記のNil半導体物質よりなるセ
ンサを夫々直列につなぎ、・これ管−個のセンサとみな
しても良いが、上記のPII牛導体物質、上記のNil
半導体物質な厚膜技術を用いて同一基板上に形成するな
どして使N目的に合また方法で半導体ガスセンサとする
。
この際、上記の二つの異なった機能を有するセンサある
いは材料は近接して、直列に組合曽ることが膳ましい・ 以下、本発明を実施例で説明する・ 実施例言 まず、LaNi0.粉末、8sO,粉末t−以以下ノウ
にして作製した・ (II)LaNi0.粉末の作製法 LaNi0.の化学量論的組成となるように、Laおよ
びNiの酌酸埴veiM取し、これ【純水に連節する0
・次に、これを四−メリーエパlレーIの減圧下で濃縮
、乾固し、この乾燥物rt60G℃の空気中で2h加熱
分解する。
いは材料は近接して、直列に組合曽ることが膳ましい・ 以下、本発明を実施例で説明する・ 実施例言 まず、LaNi0.粉末、8sO,粉末t−以以下ノウ
にして作製した・ (II)LaNi0.粉末の作製法 LaNi0.の化学量論的組成となるように、Laおよ
びNiの酌酸埴veiM取し、これ【純水に連節する0
・次に、これを四−メリーエパlレーIの減圧下で濃縮
、乾固し、この乾燥物rt60G℃の空気中で2h加熱
分解する。
次に、これを1000℃の空気中で焼成すると、LaN
l0.の組成である多結晶固形物ができる・これを、ラ
イカイ機で10h粉砕すると、LaNi01の黒色の微
粉末ができる。この微粉末は100℃附近で強い還元性
ガス、たとえばアルフールなどにふれるとLaNi0.
中の酸素が奪われ、M−O−Mの3次元ネットワークが
切断され、電気伝導度が増す0また、アルコール蒸気な
除去すると、再び元゛の酸化物組成比をとるため、元の
導電率を回復する。この原理によってアルコールな検知
することができる。
l0.の組成である多結晶固形物ができる・これを、ラ
イカイ機で10h粉砕すると、LaNi01の黒色の微
粉末ができる。この微粉末は100℃附近で強い還元性
ガス、たとえばアルフールなどにふれるとLaNi0.
中の酸素が奪われ、M−O−Mの3次元ネットワークが
切断され、電気伝導度が増す0また、アルコール蒸気な
除去すると、再び元゛の酸化物組成比をとるため、元の
導電率を回復する。この原理によってアルコールな検知
することができる。
さらに、上記の黒色の微粉末の特徴は、アルコール蒸気
のみに上記の現象が起り、H,、OH4゜C,H,、i
−C,H,。などのガス種に対しては、全く応答を示さ
ない。
のみに上記の現象が起り、H,、OH4゜C,H,、i
−C,H,。などのガス種に対しては、全く応答を示さ
ない。
(ロ) 8nO,粉末の作製法
まず、8 n (99,99%)の金属スズをconc
。
。
HNO,でJ611する。これによって金属スズは白色
のスズ酸となる。次に、これ管水洗(デカンテーシ謬ン
)して、余分なHNO,を除去する。
のスズ酸となる。次に、これ管水洗(デカンテーシ謬ン
)して、余分なHNO,を除去する。
次に、このスズ酸の白色沈澱物をエアバス中で蒸発乾固
し、軽く乳鉢でwIまりをこわしたのち廂・700”C
ノ空気中で2b@mしa n iJ@ m * f:
n 6 。
し、軽く乳鉢でwIまりをこわしたのち廂・700”C
ノ空気中で2b@mしa n iJ@ m * f:
n 6 。
次に、この8 n O,粉末に1 % tD pd@$
E混合するため、PdC1,の水溶液を加え、シイカ
イ機で約6h混合したのち600℃の空気中で1h加熱
した。この時pdel、はpa+ct、↑に分解し、8
n Os粉末の表面にPdの微粉末が均一に分散した
粉末ができる。
E混合するため、PdC1,の水溶液を加え、シイカ
イ機で約6h混合したのち600℃の空気中で1h加熱
した。この時pdel、はpa+ct、↑に分解し、8
n Os粉末の表面にPdの微粉末が均一に分散した
粉末ができる。
以上によりて得たLaN[0,の微粉末と8nO。
粉末を用い、先ずLaNi0.厚膜ガスセンサ、8nO
,厚膜ガスセンサを作製した。
,厚膜ガスセンサを作製した。
(1) LaNi0.厚膜ガスセンサの作製前述のL
aNkO,微粉末10gに、エテルセルリースとα−テ
ルピネオールから成る有機ベヒクルf; 6cC加え、
さらに8i−Pd−Zn−Ti系の結晶化ガラスを約1
0wt%加えて、6h1ライカイ*”c”混練し、La
Nl0@ぺ−X)e作27e@このペーストを用いて厚
膜技術により第1図(a)、伽)のLaN10.厚膜ガ
スセンサを作製した。
aNkO,微粉末10gに、エテルセルリースとα−テ
ルピネオールから成る有機ベヒクルf; 6cC加え、
さらに8i−Pd−Zn−Ti系の結晶化ガラスを約1
0wt%加えて、6h1ライカイ*”c”混練し、La
Nl0@ぺ−X)e作27e@このペーストを用いて厚
膜技術により第1図(a)、伽)のLaN10.厚膜ガ
スセンサを作製した。
第1図において、1はアルミナ基板、2はP1電極、墨
はLaNiOs感ガス部、4はPt加熱用ヒー、タであ
る。このとき、印刷スクリーンは525mesh のも
のな用い、焼成は空気中で900℃で行なった・ このようにして得たLaNi0.の厚膜ガスセンサの各
種ガスに対する応答特性(加熱用と−タ電圧4 V (
350℃))は第2図のようであったb但し、第2図に
おいて5はアルコールの応答特性、6はH,、C)l、
、 C,H,、1−C4H,、の応答特性、7はai
rレベルである。
はLaNiOs感ガス部、4はPt加熱用ヒー、タであ
る。このとき、印刷スクリーンは525mesh のも
のな用い、焼成は空気中で900℃で行なった・ このようにして得たLaNi0.の厚膜ガスセンサの各
種ガスに対する応答特性(加熱用と−タ電圧4 V (
350℃))は第2図のようであったb但し、第2図に
おいて5はアルコールの応答特性、6はH,、C)l、
、 C,H,、1−C4H,、の応答特性、7はai
rレベルである。
(2) 8 n O,厚膜ガスセンサの作製8nO,
粉末を用いた以外は、上記(1)と同様にして8nO,
ペーストを作った。次にこのペーストを用い、上記(1
)と同様にして第51i!j(a)、Φ)の8nO,厚
膜ガス竜ンtを作製した。第51ilJにおいて2′は
Pt上部電極、3′は8nO,感ガス部8はP電 下
部電極である。
粉末を用いた以外は、上記(1)と同様にして8nO,
ペーストを作った。次にこのペーストを用い、上記(1
)と同様にして第51i!j(a)、Φ)の8nO,厚
膜ガス竜ンtを作製した。第51ilJにおいて2′は
Pt上部電極、3′は8nO,感ガス部8はP電 下
部電極である。
このようにして得た8nO,厚膜ガス七ンサの各種ガス
の応答特性は第4mの通りであり、アルコールにも感応
した。なお第4図において、9幡ガス(H,、OR,、
CHHHi −C4H1@) 、アルコール共存時の応
答曲線である。
の応答特性は第4mの通りであり、アルコールにも感応
した。なお第4図において、9幡ガス(H,、OR,、
CHHHi −C4H1@) 、アルコール共存時の応
答曲線である。
以上のようにして得た2つの機能の興る厚膜ガス七ンサ
の出力部の一方を接近して結合し、これを一つのガスセ
ンサとして用いた。このときの各種ガスに対する応答特
性を第5VIliに示したO このように、アルコールに対する二つの4%−た応答特
性【示す厚膜ガス七ンサを組合せることによって、アル
コールの影響をきわめて少くすることができる。
の出力部の一方を接近して結合し、これを一つのガスセ
ンサとして用いた。このときの各種ガスに対する応答特
性を第5VIliに示したO このように、アルコールに対する二つの4%−た応答特
性【示す厚膜ガス七ンサを組合せることによって、アル
コールの影響をきわめて少くすることができる。
すなわち、LaNi01ではアルコールに対して抵抗値
が増し、これとiマ反対に8nO,ではアルコールに対
して抵抗値が減する。このため、両者の応答の総量とし
てはアルコールの応答値が打ち消されるため、その影響
が消去される。
が増し、これとiマ反対に8nO,ではアルコールに対
して抵抗値が減する。このため、両者の応答の総量とし
てはアルコールの応答値が打ち消されるため、その影響
が消去される。
このような原理によって、本発明はアルコール蒸気の影
響を受けず、ガス成分のみに(CH。
響を受けず、ガス成分のみに(CH。
H,、C,H・、 i −C,Hl、などの混合瞼)感
応する厚膜ガスセンサを作ることができる・ 実施例2 先に述べた二種類の粉末を用いて作つたLaN1p、ペ
ーストと8 n O,ペーストを用い、厚膜技術により
第6図L a N i Osと8no、を同一チップ上
に搭載した厚膜ガスセンサを作つた0但し、第4Wiに
おいて10はPt中間導体である。
応する厚膜ガスセンサを作ることができる・ 実施例2 先に述べた二種類の粉末を用いて作つたLaN1p、ペ
ーストと8 n O,ペーストを用い、厚膜技術により
第6図L a N i Osと8no、を同一チップ上
に搭載した厚膜ガスセンサを作つた0但し、第4Wiに
おいて10はPt中間導体である。
このガス)ンサの1aN10..8n01(Dガス応答
特性を別個に測定したら次表のとうりでありたO 表LaN10.,8nO,のガス応答特性らに両者混合
物に対するガス応答特性を第7図に示す@ このように本発明によれば、アルコールのみ場合にはほ
とんど応答な示さず、ガス成分のみの場合に応答し、ま
たガス成分とアルコールの共存時における応答量の増幅
(第2図の曲415)作用も無くすことができる・ このため、本発明によるガスセンナはアルコールによる
誤検知、しいてはガス漏れ警報器の誤動作をも無くすこ
とかでき葛。
特性を別個に測定したら次表のとうりでありたO 表LaN10.,8nO,のガス応答特性らに両者混合
物に対するガス応答特性を第7図に示す@ このように本発明によれば、アルコールのみ場合にはほ
とんど応答な示さず、ガス成分のみの場合に応答し、ま
たガス成分とアルコールの共存時における応答量の増幅
(第2図の曲415)作用も無くすことができる・ このため、本発明によるガスセンナはアルコールによる
誤検知、しいてはガス漏れ警報器の誤動作をも無くすこ
とかでき葛。
t/s1図、第3図、第6図厚膜ガスセンナの構造図、
第2図、第4図、第5図、第7図は厚膜ガスセンサのガ
ス応答曲線である。 5 = LaNiOs a61ガス部、s’−−−8n
o、 IC!ガス部。 T 1 図 代理人弁理士 薄 1)利 串 第2図 カース11度 (7,> 才 3 図 (2) 才4図 vz t> 51tXI /A ) 才 5 図 ガスヅ1度 (f”fmxto’) 才乙図 甘 7 図 ゲスS度 (洛)
第2図、第4図、第5図、第7図は厚膜ガスセンサのガ
ス応答曲線である。 5 = LaNiOs a61ガス部、s’−−−8n
o、 IC!ガス部。 T 1 図 代理人弁理士 薄 1)利 串 第2図 カース11度 (7,> 才 3 図 (2) 才4図 vz t> 51tXI /A ) 才 5 図 ガスヅ1度 (f”fmxto’) 才乙図 甘 7 図 ゲスS度 (洛)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 t pg半導体物質と、Nil半導体物質を組合せた
ことを特徴とする半導体ガスセンサ。 z pm半導体物質が一般式ムBO,(但し、式中人
はLm、 Pr、 Nd、 8m、 Qd、 Dy、
1r(Dうちから選ばれた一種類の希土類元素、BはM
n、Fe、Co、Ns のうちから運ばれた一種類の
元素である)で表わされるもの、もしくは一般式A、z
8rxcoo、(但し、式中AはLm、Pr、Nd、a
m、Gd、Dy、Br(F)5ちから選ばれた一種類の
希土類元素であり、3(xα1〜14である)で表わさ
れたちのてあり、N[半導体物質fil 8nO,、Z
nO,?@瀧0.)うちから遣ばれた一種類の金属酸化
物であることな特徴とする特許請求範囲第1項記戦の半
導体ガスセンナ。 L Pl[半導体物質がLaNlOsテTo’)、N
I[半導体物質が8nO,であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の半導体ガス゛七ン賃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12781281A JPS5830648A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | 半導体ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12781281A JPS5830648A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | 半導体ガスセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5830648A true JPS5830648A (ja) | 1983-02-23 |
Family
ID=14969275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12781281A Pending JPS5830648A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | 半導体ガスセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5830648A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4580439A (en) * | 1983-02-07 | 1986-04-08 | Ricoh Seiki Co., Ltd. | Low power gas detector |
JPS61260152A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-18 | Hiroaki Yanagida | 湿度センサ− |
JPH03287057A (ja) * | 1990-04-04 | 1991-12-17 | Fuji Electric Co Ltd | ガスセンサの製造方法 |
WO1993014396A1 (en) * | 1992-01-10 | 1993-07-22 | Mikuni Corporation | Gas sensor and its manufacture |
JP2018031685A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | フィガロ技研株式会社 | Memsガスセンサとガス検出装置 |
WO2021070705A1 (ja) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | アルプスアルパイン株式会社 | ガス濃度測定装置 |
-
1981
- 1981-08-17 JP JP12781281A patent/JPS5830648A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4580439A (en) * | 1983-02-07 | 1986-04-08 | Ricoh Seiki Co., Ltd. | Low power gas detector |
JPS61260152A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-18 | Hiroaki Yanagida | 湿度センサ− |
JPH03287057A (ja) * | 1990-04-04 | 1991-12-17 | Fuji Electric Co Ltd | ガスセンサの製造方法 |
WO1993014396A1 (en) * | 1992-01-10 | 1993-07-22 | Mikuni Corporation | Gas sensor and its manufacture |
US5618496A (en) * | 1992-01-10 | 1997-04-08 | Hiroaki Yanagida | Gas sensors and their manufacturing methods |
EP0928964A2 (en) * | 1992-01-10 | 1999-07-14 | Mikuni Corporation | Gas sensors and their manufacturing methods |
EP0928964A3 (en) * | 1992-01-10 | 2003-05-21 | Mikuni Corporation | Gas sensors and their manufacturing methods |
JP2018031685A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | フィガロ技研株式会社 | Memsガスセンサとガス検出装置 |
WO2021070705A1 (ja) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | アルプスアルパイン株式会社 | ガス濃度測定装置 |
JPWO2021070705A1 (ja) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 |
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