JP7754501B2 - Semiconductor gas sensor - Google Patents
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Description
本発明は、半導体式のガスセンサに関する。 The present invention relates to a semiconductor gas sensor.
従来、酸化物半導体からなるガス検知層を備えた半導体式のガスセンサが知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, semiconductor gas sensors equipped with a gas detection layer made of an oxide semiconductor have been known (see, for example, Patent Document 1).
この種の半導体式のガスセンサは、ガス検知層を数百度の温度に加熱することで、ガス検知層表面に吸着した酸素にガス検知層中の電子が奪われてガス検知層に電気が流れにくい状態にされて使用される。この状態で、ガス検知層がアセトンや一酸化炭素等の還元性ガスに晒されると、還元性ガスがガス検知層表面の酸素と反応して、吸着酸素に捕獲されていた電子がガス検知層に戻されて、ガス検知層に電気が流れやすい状態になる。半導体式のガスセンサは、ガス検知層の電気抵抗値の変化を測定することによって、ガスの検知を行うことができる。 This type of semiconductor gas sensor is used by heating the gas sensing layer to a temperature of several hundred degrees, causing the oxygen adsorbed on the surface of the gas sensing layer to steal electrons from the gas sensing layer, making it difficult for electricity to flow through the gas sensing layer. When the gas sensing layer is exposed to a reducing gas such as acetone or carbon monoxide in this state, the reducing gas reacts with the oxygen on the surface of the gas sensing layer, returning the electrons captured by the adsorbed oxygen to the gas sensing layer, making it easier for electricity to flow through the gas sensing layer. Semiconductor gas sensors can detect gas by measuring changes in the electrical resistance of the gas sensing layer.
従来のガスセンサは、ガス検知層を多数の柱状結晶の集合体で形成することで、ガス検知層の表面積を増大させ、センサ感度やガス選択性を向上させている。しかしながら、従来のガスセンサは、ガス検知層の表面積を増大させるにあたり、ガス検知層を構成する酸化物半導体を柱状結晶に形成する必要があることから、形成可能な酸化物半導体の種類に制限があった。 Conventional gas sensors increase the surface area of the gas sensing layer by forming it from an aggregate of numerous columnar crystals, thereby improving sensor sensitivity and gas selectivity. However, in order to increase the surface area of the gas sensing layer, conventional gas sensors require the oxide semiconductor that makes up the gas sensing layer to be formed into columnar crystals, which places limitations on the types of oxide semiconductor that can be formed.
本発明は、ガス検知層の酸化物半導体の種類にかかわらずガス検知層の表面積を増大させて、センサ感度やガス選択性を向上できる半導体式のガスセンサを提供することを目的とする。 The objective of the present invention is to provide a semiconductor gas sensor that can increase the surface area of the gas sensing layer, regardless of the type of oxide semiconductor used in the gas sensing layer, thereby improving sensor sensitivity and gas selectivity.
本発明の半導体式のガスセンサは、絶縁性の基板の上に形成された電極層と、前記基板の上及び前記電極層の上にまたがって形成された凹凸構造層と、前記凹凸構造層の上に形成された酸化物半導体からなるガス検知層とを備え、前記凹凸構造層は、多孔質構造を有しており、前記ガス検知層は、前記凹凸構造層の多孔質構造に起因する多孔質構造を有しているものである。 The semiconductor gas sensor of the present invention comprises an electrode layer formed on an insulating substrate, a concave-convex structure layer formed across the substrate and the electrode layer, and a gas detection layer made of an oxide semiconductor formed on the concave-convex structure layer, wherein the concave-convex structure layer has a porous structure, and the gas detection layer has a porous structure resulting from the porous structure of the concave-convex structure layer.
本発明の半導体式のガスセンサおいて、前記凹凸構造層は、例えば、絶縁性材料で形成されているようにしても構わない。 In the semiconductor gas sensor of the present invention, the uneven structure layer may be formed, for example, from an insulating material.
また、前記凹凸構造層は、例えば、絶縁性の金属酸化物で形成されているようにしても構わない。 The uneven structure layer may also be formed, for example, from an insulating metal oxide.
また、前記凹凸構造層は、例えば、アルミナ層を温水処理によって多孔質化した絶縁性のアルミニウム化合物層で形成されているようにしても構わない。 The uneven structure layer may also be formed, for example, from an insulating aluminum compound layer obtained by making an alumina layer porous through hot water treatment.
また、前記ガス検知層は、例えば、不純物を添加して負電荷に偏った三酸化タングステンで形成されているようにしても構わない。より具体的には、前記ガス検知層は、ニッケルを添加した三酸化タングステンで形成されているようにしても構わない。なお、三酸化タングステン(以下、単に酸化タングステンとも称する)に添加する不純物は、価数が5価以下の元素であればよく、ニッケル(Ni)以外に、例えばシリコン(Si)やインジウム(In)、アルミニウム(Al)、もしくは2種以上の元素であって構わない。また、ガス検知層を形成する酸化物半導体は、三酸化タングステン以外の金属酸化物、例えば二酸化スズや二酸化チタンなどであっても構わないし、不純物を添加した酸化物半導体であっても構わない。 The gas sensing layer may be formed of, for example, tungsten trioxide doped with impurities to give it a biased negative charge. More specifically, the gas sensing layer may be formed of tungsten trioxide doped with nickel. The impurity doped into tungsten trioxide (hereinafter also referred to simply as tungsten oxide) may be any element with a valence of five or less, and may be, in addition to nickel (Ni), for example, silicon (Si), indium (In), aluminum (Al), or two or more elements. The oxide semiconductor forming the gas sensing layer may be a metal oxide other than tungsten trioxide, such as tin dioxide or titanium dioxide, or may be an oxide semiconductor doped with impurities.
本発明の半導体式のガスセンサは、ガス検知層の酸化物半導体の種類や結晶構造にかかわらず、ガス検知層の表面積を増大できる。 The semiconductor gas sensor of the present invention can increase the surface area of the gas sensing layer regardless of the type or crystalline structure of the oxide semiconductor in the gas sensing layer.
本発明の半導体式のガスセンサの実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、一実施形態を示す模式的な平面図である。図2は、同実施形態を示す模式的な分離斜視図である。図3は、図1のA-A位置に対応する模式的な断面図である。 An embodiment of a semiconductor gas sensor of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1 is a schematic plan view showing one embodiment. Figure 2 is a schematic exploded perspective view showing the same embodiment. Figure 3 is a schematic cross-sectional view corresponding to the position A-A in Figure 1.
図1及び2に示すように、本実施形態の半導体式のガスセンサ1は、絶縁性の基板2と、基板2の上に形成された電極層3と、基板2の上及び電極層3の上にまたがって形成された凹凸構造層4と、凹凸構造層4の上に形成された酸化物半導体からなるガス検知層5とを備えている。ガスセンサ1は、いわゆる基板型のガスセンサである。 As shown in Figures 1 and 2, the semiconductor gas sensor 1 of this embodiment includes an insulating substrate 2, an electrode layer 3 formed on the substrate 2, a concave-convex structure layer 4 formed across the substrate 2 and the electrode layer 3, and a gas detection layer 5 made of an oxide semiconductor formed on the concave-convex structure layer 4. The gas sensor 1 is a so-called substrate-type gas sensor.
絶縁性の基板2は、例えば、ガラスや石英、セラミックス等の絶縁体で形成される。基板2の大きさや形状等は特に限定されない。 The insulating substrate 2 is formed from an insulating material such as glass, quartz, or ceramics. There are no particular limitations on the size or shape of the substrate 2.
電極層3は、ガス検知層5の電気抵抗値の変化を検知するためのものであり、一対の櫛型電極層3a,3bを備えている。櫛型電極層3a,3bは、例えば、電極層の形成領域に対応して開口をもつメタルマスクを使用して、スパッタリング法によって基板2上に成膜した白金(Pt)層で形成できる。ただし、電極層3の形状はこれに限定されず、例えば平行平板型、螺旋型などの任意の形状を採用できる。また、電極層3の素材についても、特に限定されるものではなく、例えば、白金の他、金、銀、チタン、ニッケル、アルミニウム、ルテニウム、タンタル、チタン、銅、白金、ニオブ、ジルコニウム、もしくはこれらの元素の合金、又はこれらの元素と炭素との合金、もしくは炭素単体などを使用できる。また、電極層3は、単層膜であってもよいし、複数の膜を積層した多層膜であってもよい。 The electrode layer 3 detects changes in the electrical resistance of the gas detection layer 5 and includes a pair of interdigital electrode layers 3a and 3b. The interdigital electrode layers 3a and 3b can be formed, for example, from platinum (Pt) layers deposited on the substrate 2 by sputtering using a metal mask with openings corresponding to the electrode layer formation areas. However, the shape of the electrode layer 3 is not limited to this and can be any shape, such as a parallel plate or spiral. The material of the electrode layer 3 is also not particularly limited. Examples include platinum, gold, silver, titanium, nickel, aluminum, ruthenium, tantalum, copper, platinum, niobium, zirconium, alloys of these elements, alloys of these elements with carbon, and elemental carbon. The electrode layer 3 can be a single-layer film or a multilayer film consisting of multiple layers stacked together.
図3に示すように、凹凸構造層4は、基板2の上及び電極層3の上にまたがって形成されている。また、凹凸構造層4は、多数の下地細孔4aをもつ多孔質構造を有する絶縁性の金属酸化物で形成されている。本実施形態では、凹凸構造層4は、アルミナ層を温水処理によって多孔質化したアルミニウム化合物層で形成されている。本実施形態では、凹凸構造層4は、基板2の上面において、櫛型電極層3a,3bの櫛歯部分の形成領域を覆って形成されている。 As shown in FIG. 3, the concave-convex structure layer 4 is formed across the substrate 2 and the electrode layer 3. The concave-convex structure layer 4 is made of an insulating metal oxide having a porous structure with numerous base pores 4a. In this embodiment, the concave-convex structure layer 4 is made of an aluminum compound layer in which an alumina layer has been made porous by hot water treatment. In this embodiment, the concave-convex structure layer 4 is formed on the upper surface of the substrate 2, covering the areas where the comb-tooth portions of the comb-shaped electrode layers 3a and 3b are formed.
このような凹凸構造層4は、例えば、電極層3を形成後の基板2の上に、原子層体積法(ALD法)又は物理気相成長法(PVD法)によって非晶質アルミナを30nm程度の厚みで成膜し、その後、基板2を75~85℃程度の温水に数分~数十分ほど浸漬することで形成できる。この温水処理で形成される多孔質のアルミニウム化合物層は、例えば、厚み(高さ)が140~150nm程度である。このように、温水処理という至極簡単な処理を施すだけで多孔質構造を有する凹凸構造層4を形成でき、製造コストを低減できる。 Such a concave-convex structure layer 4 can be formed, for example, by depositing a film of amorphous alumina approximately 30 nm thick on the substrate 2 after the electrode layer 3 has been formed using atomic layer deposition (ALD) or physical vapor deposition (PVD), and then immersing the substrate 2 in hot water at approximately 75-85°C for several minutes to several tens of minutes. The porous aluminum compound layer formed by this hot water treatment has a thickness (height) of approximately 140-150 nm, for example. In this way, a concave-convex structure layer 4 with a porous structure can be formed simply by performing the extremely simple process of hot water treatment, thereby reducing manufacturing costs.
凹凸構造層4の下地細孔4aの一部は、凹凸構造層4の表面に開口するとともに電極層3に到達している。後述するガス検知層5は、下地細孔4aを介して電極層3と電気接続される。 Some of the base pores 4a of the concave-convex structure layer 4 open to the surface of the concave-convex structure layer 4 and reach the electrode layer 3. The gas detection layer 5, described below, is electrically connected to the electrode layer 3 via the base pores 4a.
なお、多孔質構造を有する凹凸構造層4は、温水処理によって多孔質化させたアルミニウム化合物層に限定されず、他の絶縁性の金属酸化物で形成されていてもよい。また、凹凸構造層4は、金属酸化物以外の絶縁性材料、例えばメソポーラスシリカで形成されていてもよい。 The porous uneven structure layer 4 is not limited to an aluminum compound layer made porous by hot water treatment, but may be formed from other insulating metal oxides. Furthermore, the uneven structure layer 4 may be formed from an insulating material other than a metal oxide, such as mesoporous silica.
ガス検知層5は、凹凸構造層4の上に形成されており、凹凸構造層4の多孔質構造(多数の下地細孔4a)に起因する多孔質構造(多数の検知層細孔5a)を有している。このような多孔質構造をもつガス検知層5は、凹凸構造層4の上に酸化物半導体を積層することで形成できる。本実施形態では、ガス検知層5の素材として、三酸化タングステン(WO3、以下単に酸化タングステンとも称する)を採用した。 The gas detection layer 5 is formed on the concave-convex structure layer 4 and has a porous structure (numerous detection layer pores 5a) resulting from the porous structure of the concave-convex structure layer 4 (numerous base pores 4a). A gas detection layer 5 with such a porous structure can be formed by stacking an oxide semiconductor on the concave-convex structure layer 4. In this embodiment, tungsten trioxide (WO3, hereinafter simply referred to as tungsten oxide) is used as the material for the gas detection layer 5.
なお、ガス検知層5の素材は、酸化タングステンに限定されず、他の酸化物半導体、例えば二酸化スズや二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム、ITO(酸化インジウムスズ)などであっても構わないし、これらに不純物元素がドーピング(添加)されたものであっても構わない。 The material of the gas detection layer 5 is not limited to tungsten oxide, but may be other oxide semiconductors such as tin dioxide, titanium dioxide, zinc oxide, indium oxide, or ITO (indium tin oxide), or may be doped (added) with impurity elements.
ガス検知層5の多孔質構造は、凹凸構造層4の多孔質構造によるが、例えば、厚み(膜厚)が20~1000nm程度である。また、ガス検知層5の成膜膜厚を変化させることで、ガス検知層5の多孔質構造(検知層細孔5aの開口形状や開口幅、孔深さなど)を制御することが可能である。これにより、用途に合わせた多孔質構造を有するガス検知層5を備えたガスセンサ1を形成できる。 The porous structure of the gas sensing layer 5 depends on the porous structure of the concave-convex structure layer 4, but for example, the thickness (film thickness) is approximately 20 to 1000 nm. Furthermore, by varying the film thickness of the gas sensing layer 5, it is possible to control the porous structure of the gas sensing layer 5 (such as the opening shape, opening width, and pore depth of the sensing layer pores 5a). This makes it possible to form a gas sensor 1 equipped with a gas sensing layer 5 having a porous structure tailored to the application.
ガス検知層5の製造方法としては、形成領域及び膜厚を高精度に制御できることから、蒸着法であることが好ましい。本実施形態では、ガス検知層5の形成領域は凹凸構造層4の形成領域と同じである。ここで、蒸着法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、反応性プラズマ蒸着法、イオンプレーティング法などの、いわゆる物理気相成長法(PVD法)や、いわゆる化学的気相成長法(CVD法)を使用できる。ただし、各層の製造方法は、蒸着法に限定されず、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法などの印刷法であってもよい。 The gas sensing layer 5 is preferably manufactured by vapor deposition, as this allows for highly accurate control of the formation area and film thickness. In this embodiment, the formation area of the gas sensing layer 5 is the same as the formation area of the concave-convex structure layer 4. Vapor deposition methods that can be used here include so-called physical vapor deposition (PVD) methods such as sputtering, vacuum deposition, reactive plasma deposition, and ion plating, as well as so-called chemical vapor deposition (CVD) methods. However, the manufacturing method for each layer is not limited to vapor deposition, and printing methods such as screen printing and inkjet printing may also be used.
なお、基板2の表面に、基板2と電極層3との剥離を防止する接着層を形成してもよい。このような接着層の材料としては、基板2及び電極層3との密着性が良好なものであればよく、例えば、クロム、チタン、タングステンを使用できる。また、基板2の表面に、基板2と凹凸構造層4との剥離を防止する接着層を形成してもよい。このような接着層は、基板2の表面に凹凸構造層4との密着性を向上させ得る表面処理を施して形成した表面処理層で形成されていてもよい。このような表面処理としては、例えば、プラズマ処理、コロナ処理、フレーム処理、エッチング処理、蒸気処理、イオンビーム処理などを挙げることができる。 An adhesive layer may be formed on the surface of the substrate 2 to prevent peeling between the substrate 2 and the electrode layer 3. Materials for such adhesive layers may be any material that provides good adhesion between the substrate 2 and the electrode layer 3, and examples of such materials include chromium, titanium, and tungsten. An adhesive layer may also be formed on the surface of the substrate 2 to prevent peeling between the substrate 2 and the concave-convex structure layer 4. Such an adhesive layer may be a surface treatment layer formed by subjecting the surface of the substrate 2 to a surface treatment that can improve adhesion to the concave-convex structure layer 4. Examples of such surface treatments include plasma treatment, corona treatment, flame treatment, etching treatment, steam treatment, and ion beam treatment.
ガスセンサ1は、多孔質構造のガス検知層5を有しているので、ガス検知層5の表面積を平面よりも大幅に増大させることができ、センサ感度(検出感度)を向上できる。また、ガス検知層5が多孔質構造による検知層細孔5aを有することで、検知層細孔5a内でのガス成分のガス検知層5への接触を許容する一方、ガス検知層5表面における検知層細孔5aの開口幅よりも大きな不純物が検知層細孔5a内へ入り込むのを抑制する。これにより、不純物がガス検知層5に接触する面積を低減でき、ガス成分に対する選択的な感度を向上できる。 The gas sensor 1 has a gas sensing layer 5 with a porous structure, which allows the surface area of the gas sensing layer 5 to be significantly increased compared to a flat surface, improving sensor sensitivity (detection sensitivity). Furthermore, the gas sensing layer 5 has sensing layer pores 5a with a porous structure, which allows gas components to come into contact with the gas sensing layer 5 within the sensing layer pores 5a, while preventing impurities larger than the opening width of the sensing layer pores 5a on the surface of the gas sensing layer 5 from entering the sensing layer pores 5a. This reduces the area over which impurities come into contact with the gas sensing layer 5, improving selective sensitivity to gas components.
さらに、ガス検知層5の多孔質構造(検知層細孔5a)は下層側の凹凸構造層4が有する多孔質構造(下地細孔4a)に起因したものであるから、凹凸構造層4の上に酸化物半導体材料を積層することで多孔質構造を有するガス検知層5を容易かつ確実に形成できる。換言すれば、ガスセンサ1は、ガス検知層5を形成する酸化物半導体層が柱状結晶などの表面積が大きくなる特定の結晶構造を有しない場合であっても、多孔質構造を有するガス検知層5を形成する。すなわち、ガスセンサ1は、ガス検知層5の酸化物半導体の種類や結晶構造にかかわらずガス検知層5の表面積を増大させることができ、ひいてはセンサ感度やガス選択性を向上できる。 Furthermore, because the porous structure of the gas detection layer 5 (detection layer pores 5a) is due to the porous structure (base pores 4a) of the underlying uneven structure layer 4, a gas detection layer 5 having a porous structure can be easily and reliably formed by stacking an oxide semiconductor material on the uneven structure layer 4. In other words, the gas sensor 1 forms a gas detection layer 5 having a porous structure even if the oxide semiconductor layer that forms the gas detection layer 5 does not have a specific crystal structure that increases the surface area, such as columnar crystals. That is, the gas sensor 1 can increase the surface area of the gas detection layer 5 regardless of the type or crystal structure of the oxide semiconductor of the gas detection layer 5, thereby improving sensor sensitivity and gas selectivity.
また、ガス検知層5の成膜膜厚を変化させることでガス検知層5の多孔質構造(検知層細孔5aの開口形状や開口幅、孔深さなど)を制御することが可能である。これにより、用途に合わせた多孔質構造を有するガス検知層5を備えたガスセンサ1を形成できる。 In addition, by varying the thickness of the gas sensing layer 5, it is possible to control the porous structure of the gas sensing layer 5 (such as the opening shape, opening width, and pore depth of the sensing layer pores 5a). This makes it possible to form a gas sensor 1 equipped with a gas sensing layer 5 having a porous structure tailored to the application.
次に、図4を参照しながら、ガスセンサ1の作製例について説明する。絶縁性の基板2としての厚さ10mm程度のガラス基板の上に、スパッタリング法により、一対の櫛型電極層3a,3bを有する電極層3を形成した(図4(1)参照)。例えば、電極層3は、厚さが150nm程度の白金層で形成されている。また、櫛型電極層3a,3bのうち、櫛型部分が交互配置される部分の櫛型電極層3a,3bの線幅は150μmであり、300μmピッチ(150μm間隔)で櫛型電極層3a,3bが平行かつ交互に配置されている。 Next, with reference to Figure 4, an example of the fabrication of gas sensor 1 will be described. An electrode layer 3 having a pair of comb-shaped electrode layers 3a, 3b was formed by sputtering on an insulating substrate 2 made of glass with a thickness of approximately 10 mm (see Figure 4(1)). For example, electrode layer 3 is formed of a platinum layer with a thickness of approximately 150 nm. Furthermore, the line width of the comb-shaped electrode layers 3a, 3b where the comb-shaped portions are alternately arranged is 150 μm, and the comb-shaped electrode layers 3a, 3b are arranged parallel and alternately at a pitch of 300 μm (150 μm intervals).
次に、櫛型電極層3a,3bの櫛歯電極部分の形成領域に対応する開口パターンを有するメタルマスクを用いて、厚さ30nm程度のアルミナ層6を、凹凸構造層4を形成するための金属酸化膜として形成した(図4(2)参照)。なお、アルミナ層6の膜厚は30nmよりも大きくても小さくてもよい。 Next, using a metal mask having an opening pattern corresponding to the formation areas of the comb-teeth electrode portions of the comb-shaped electrode layers 3a and 3b, an alumina layer 6 having a thickness of approximately 30 nm was formed as a metal oxide film for forming the concave-convex structure layer 4 (see Figure 4 (2)). Note that the thickness of the alumina layer 6 may be greater or less than 30 nm.
電極層3とアルミナ層6を成膜した基板2を75~85℃程度の温水に7分ほど浸漬してアルミナ層6を多孔質化し、多数の下地細孔4a(多孔質構造)を有する凹凸構造層4を形成した。その後、基板2を乾燥させた。多孔質化した凹凸構造層4は厚みが200~300nm程度であった(図4(3)参照)。 The substrate 2 on which the electrode layer 3 and alumina layer 6 were formed was immersed in warm water at approximately 75-85°C for approximately 7 minutes to make the alumina layer 6 porous, forming a concave-convex structure layer 4 with numerous underlying pores 4a (porous structure). The substrate 2 was then dried. The porous concave-convex structure layer 4 had a thickness of approximately 200-300 nm (see Figure 4 (3)).
図5は、凹凸構造層4の破断面を示す走査電子顕微鏡画像である。図6は、凹凸構造層4表面の走査電子顕微鏡画像である。図5、図6から分かるように、アルミナ層6を温水処理によって多孔質化した絶縁性のアルミニウム化合物層からなる凹凸構造層4には、多数の下地細孔4aが形成されている。そして、凹凸構造層4の表面は凹凸形状になっている。凹凸構造層4の下地細孔4aの一部は、凹凸構造層4の表面に開口するとともに基板2に到達している。図5、図6には現れてないが、電極層3上の下地細孔4aの一部は電極層3に到達している。 Figure 5 is a scanning electron microscope image showing the fracture surface of the concave-convex structure layer 4. Figure 6 is a scanning electron microscope image of the surface of the concave-convex structure layer 4. As can be seen from Figures 5 and 6, the concave-convex structure layer 4, which is made of an insulating aluminum compound layer in which the alumina layer 6 has been made porous by hot water treatment, has numerous base pores 4a formed therein. The surface of the concave-convex structure layer 4 has an uneven shape. Some of the base pores 4a in the concave-convex structure layer 4 open to the surface of the concave-convex structure layer 4 and reach the substrate 2. Although not shown in Figures 5 and 6, some of the base pores 4a on the electrode layer 3 reach the electrode layer 3.
次に、反応性プラズマ蒸着法により、凹凸構造層4の形成領域(アルミナ層6の形成領域)に対応する開口パターンを有するメタルマスクを用いて凹凸構造層4の上に酸化物半導体材料を積層し、多数の検知層細孔5a(多孔質構造)を有するガス検知層5を形成した。ガス検知層5は下地細孔4aを介して電極層3と電気接続される。ここでは、酸化物半導体材料として、インジウム(In)を0.5at%(原子パーセント)で添加した酸化タングステン(WO3)を100nmの膜厚で成膜した(図4(4)参照)。その後、ガス検知層5を焼結処理した。 Next, an oxide semiconductor material was deposited on the concave-convex structure layer 4 by reactive plasma deposition using a metal mask with an opening pattern corresponding to the formation area of the concave-convex structure layer 4 (the formation area of the alumina layer 6). This formed the gas detection layer 5 with numerous detection layer pores 5a (porous structure). The gas detection layer 5 is electrically connected to the electrode layer 3 via the base pores 4a. Here, a 100 nm thick film of tungsten oxide (WO3) doped with 0.5 at% (atomic percent) indium (In) was used as the oxide semiconductor material (see Figure 4 (4)). The gas detection layer 5 was then sintered.
このように、蒸着法(ここでは反応性プラズマ蒸着法)により、凹凸構造層4形成用の金属酸化膜及びガス検知層5を、開口パターンを有するメタルマスクを使用して形成することで、各層の成膜後にエッチング法やリフトオフ法によるパターニングが不要であり、製造コストを低減できる。 In this way, by forming the metal oxide film for forming the concave-convex structure layer 4 and the gas sensing layer 5 by vapor deposition (here, reactive plasma vapor deposition) using a metal mask with an opening pattern, patterning by etching or lift-off after deposition of each layer is not required, thereby reducing manufacturing costs.
図7は、一実施形態のガスセンサ1における多孔質構造のガス検知層5の表面の走査電子顕微鏡画像である。図7から分かるように、ガス検知層5の表面に、凹凸構造層4の多孔質構造に起因する多孔質構造(検知層細孔5a)が形成されている。これにより、ガス検知層5の表面積が増大されて、センサ感度が向上している。 Figure 7 is a scanning electron microscope image of the surface of the porous gas sensing layer 5 in one embodiment of the gas sensor 1. As can be seen from Figure 7, a porous structure (sensing layer pores 5a) is formed on the surface of the gas sensing layer 5 due to the porous structure of the relief structure layer 4. This increases the surface area of the gas sensing layer 5, improving sensor sensitivity.
ガス検知層5の膜厚は、特に限定されないが、50nm以上、1000nm以下であることが好ましい。なお、ガス検知層5の膜厚が50nmよりも薄いと、ガス検知層5が高抵抗となって測定感度が低下する。また、ガス検知層5の膜厚が1000nmよりも厚いと、ガス検知層5を蒸着法(例えば反応性プラズマ蒸着法)で成膜する場合には、ガス検知層5の成膜に要する時間が長くなり、生産効率が低下する。 The thickness of the gas sensing layer 5 is not particularly limited, but is preferably 50 nm or more and 1000 nm or less. If the thickness of the gas sensing layer 5 is thinner than 50 nm, the gas sensing layer 5 will have high resistance and measurement sensitivity will decrease. Furthermore, if the thickness of the gas sensing layer 5 is thicker than 1000 nm, when the gas sensing layer 5 is formed by vapor deposition (e.g., reactive plasma vapor deposition), the time required to form the gas sensing layer 5 will be longer, resulting in reduced production efficiency.
なお、1枚の基板2に複数のガスセンサ1の領域を設けて、複数のガスセンサ1を同時に形成した後、各ガスセンサ1を個片化することで、製造コストを低減できる。 In addition, by providing multiple gas sensor 1 regions on a single substrate 2, multiple gas sensors 1 can be formed simultaneously, and then each gas sensor 1 can be separated into individual pieces, thereby reducing manufacturing costs.
次に、ガスセンサ1を使用した測定結果例について説明する。 Next, we will explain some example measurements using gas sensor 1.
実施例のガスセンサ1として、ガス検知層5がインジウム0.5at%添加の酸化タングステンであり、図4を参照しながら説明した製造工程で作製したものを使用した。アセトン濃度が25~1000ppb(10億分率)の測定ガスを使用した。比較例として、従来のガスセンサを使用した。ガスセンサ1を例えば300℃に加熱し、ガス検知層5が空気中に曝されているときのセンサ抵抗値(Rair)と、ガス検知層5が測定ガスに曝されているときのセンサ抵抗値(Rgas)とを測定して、感度(=Rair/Rgas)を求めた。 The gas sensor 1 used in this example had a gas sensing layer 5 made of tungsten oxide with 0.5 at% indium added, and was manufactured using the manufacturing process described with reference to Figure 4. The measurement gas used had an acetone concentration of 25 to 1,000 ppb (parts per billion). A conventional gas sensor was used as a comparative example. The gas sensor 1 was heated to, for example, 300°C, and the sensor resistance ( Rair ) when the gas sensing layer 5 was exposed to air and the sensor resistance ( Rgas ) when the gas sensing layer 5 was exposed to the measurement gas were measured to determine the sensitivity (= Rair / Rgas ).
図8は、一実施例のガスセンサと従来のガスセンサをアセトン検知に使用した結果を示すグラフである。図8において、縦軸は感度(任意単位)、横軸は測定ガスのアセトン濃度を示す。図8からわかるように、実施例のガスセンサ1(「実施例」参照)は、従来のガスセンサ(「従来センサ」参照)に比べて10倍程度の測定感度が得られた(アセトン濃度が1000ppbの測定結果を参照)。また、実施例のガスセンサ1は、500ppbのアセトン濃度に対する感度が約8であり、アセトンに対する高い検出感度が得られた。また、実施例1のガスセンサ1は、濃度が25ppbのアセトンの検出も可能であり、アセトンに対する検出感度が高いことが分かる。 Figure 8 is a graph showing the results of using a gas sensor of one embodiment and a conventional gas sensor to detect acetone. In Figure 8, the vertical axis represents sensitivity (arbitrary units), and the horizontal axis represents the acetone concentration of the measured gas. As can be seen from Figure 8, gas sensor 1 of the embodiment (see "Example") achieved measurement sensitivity approximately 10 times higher than the conventional gas sensor (see "Conventional Sensor") (see measurement results for an acetone concentration of 1,000 ppb). Furthermore, gas sensor 1 of the embodiment achieved a sensitivity of approximately 8 for an acetone concentration of 500 ppb, demonstrating high detection sensitivity for acetone. Furthermore, gas sensor 1 of Example 1 was also able to detect acetone at a concentration of 25 ppb, demonstrating its high detection sensitivity for acetone.
ところで、糖尿病患者の呼気はアセトン濃度が上昇することが知られており、このアセトン濃度の上昇をガスセンサを用いて検知することで、糖尿病診断を可能とすることが試みられている。この糖尿病診断において、ガスセンサには、500~1000ppb程度の低濃度のアセトン検知性能と、呼気中に含まれるアセトン以外の成分(特にエタノール)との選択性が要求される。 It is known that the breath of diabetic patients has elevated acetone concentrations, and attempts have been made to detect this elevated acetone concentration using a gas sensor, making it possible to diagnose diabetes. For this type of diabetes diagnosis, gas sensors are required to be able to detect acetone at low concentrations of around 500 to 1000 ppb, and to be selective for components other than acetone (especially ethanol) contained in breath.
上記実施例のガスセンサ1の、アセトンとエタノールに対する検出感度を検証した。図9、図10は、実施例のガスセンサ1のアセトン、エタノールに対する応答特性を示すグラフである。測定ガスとして、アセトン濃度が1000ppb(1ppm)のものと、エタノール濃度が1000ppbのものを使用した。図9、図10の各グラフにおいて、横軸は相対時間(秒)、縦軸は感度(任意単位)を示す。 The detection sensitivity of the gas sensor 1 of the above example to acetone and ethanol was verified. Figures 9 and 10 are graphs showing the response characteristics of the gas sensor 1 of the example to acetone and ethanol. The measurement gases used were an acetone concentration of 1000 ppb (1 ppm) and an ethanol concentration of 1000 ppb. In each of the graphs in Figures 9 and 10, the horizontal axis represents relative time (seconds) and the vertical axis represents sensitivity (arbitrary units).
図9に示すように、実施例のガスセンサ1は、濃度が1000ppbのアセトンに対する検出ピークが24.0程度であり、濃度が1000ppbのエタノールに対する検出ピークが25.0程度であった。これらの結果から、インジウムを添加した酸化タングステンからなるガス検知層5を有する実施例のガスセンサ1は、アセトンとエタノールの両方に高い検出感度を示すことがわかった。 As shown in Figure 9, the gas sensor 1 of the example had a detection peak of approximately 24.0 for acetone at a concentration of 1000 ppb, and a detection peak of approximately 25.0 for ethanol at a concentration of 1000 ppb. These results demonstrate that the gas sensor 1 of the example, which has a gas sensing layer 5 made of tungsten oxide doped with indium, exhibits high detection sensitivity for both acetone and ethanol.
次に、凹凸構造層4の上にガス検知層5を形成したことによる効果を検証した結果を説明する。比較例のガスセンサとして、図4を参照しながら説明した製造工程において、(1)基板2上に電極層3を形成した後、(2)アルミナ層6の形成工程と(3)温水処理工程を経ずに、(4)基板2上及び電極層3上にガス検知層5を形成したセンサを作製した。比較例のガスセンサの、アセトンとエタノールに対する検出感度を検証した。 Next, we will explain the results of verifying the effect of forming the gas detection layer 5 on the concave-convex structure layer 4. As a comparative gas sensor, a sensor was fabricated in the manufacturing process described with reference to Figure 4, in which (1) the electrode layer 3 was formed on the substrate 2, and then (2) the alumina layer 6 formation process and (3) the hot water treatment process were omitted, and (4) the gas detection layer 5 was formed on the substrate 2 and the electrode layer 3. The detection sensitivity of the comparative gas sensor to acetone and ethanol was verified.
図11、図12は、比較例のガスセンサのアセトン、エタノールに対する応答特性を示すグラフである。測定条件は、図9、図10に示した、実施例のガスセンサ1の応答特性を測定したときの条件と同じである。 Figures 11 and 12 are graphs showing the response characteristics of the gas sensor of the comparative example to acetone and ethanol. The measurement conditions were the same as those used to measure the response characteristics of gas sensor 1 of the example shown in Figures 9 and 10.
図11に示すように、比較例のガスセンサは、濃度が1000ppbのアセトンに対する検出ピークが12.5程度であった。また、図12に示すように、比較例のガスセンサは、濃度が1000ppbのエタノールに対する検出ピークが18.7程度であった。図9、図10に示す実施例のガスセンサ1の応答特性と比較すると、実施例のガスセンサ1は、比較例のガスセンサよりも、アセトン、エタノールの両方に対して検出感度が高いことが分かった。 As shown in Figure 11, the gas sensor of the comparative example had a detection peak of approximately 12.5 for acetone at a concentration of 1000 ppb. Furthermore, as shown in Figure 12, the gas sensor of the comparative example had a detection peak of approximately 18.7 for ethanol at a concentration of 1000 ppb. Compared with the response characteristics of gas sensor 1 of the example shown in Figures 9 and 10, gas sensor 1 of the example was found to have higher detection sensitivity for both acetone and ethanol than the gas sensor of the comparative example.
次に、酸化タングステンに添加する不純物の種類について検証した結果を説明する。検証用のガスセンサとして、上記比較例のガスセンサと同様の構造を有し、ガス検知層(酸化タングステン)に添加する不純物を変更した参考例1~3の3種類のガスセンサを作製した。酸化タングステンに添加した不純物は、ニッケル0.5at%添加(参考例1)、シリコン0.5at%添加(参考例2)、アルミニウム0.5at%添加(参考例3)である。 Next, we will explain the results of examining the types of impurities added to tungsten oxide. For the gas sensors used for verification, three types of gas sensors, Reference Examples 1 to 3, were fabricated, each with a structure similar to that of the gas sensor in the comparative example described above, but with different impurities added to the gas sensing layer (tungsten oxide). The impurities added to the tungsten oxide were 0.5 at% nickel (Reference Example 1), 0.5 at% silicon (Reference Example 2), and 0.5 at% aluminum (Reference Example 3).
図13、図14は、酸化タングステンにニッケルを添加したガス検知層を有する参考例1のガスセンサの、アセトン、エタノールに対する応答特性を示すグラフである。図15、図16は、酸化タングステンにシリコンを添加したガス検知層を有する参考例2のガスセンサの、アセトン、エタノールに対する応答特性を示すグラフである。図17、図18は、酸化タングステンにアルミニウムを添加したガス検知層を有する参考例3のガスセンサの、アセトン、エタノールに対する応答特性を示すグラフである。測定条件は、図9、図10に示した、実施例のガスセンサ1の応答特性を測定したときの条件と同じである。図13~図18の各グラフにおいて、横軸は相対時間(秒)、縦軸は感度(任意単位)を示す。 Figures 13 and 14 are graphs showing the response characteristics to acetone and ethanol of the gas sensor of Reference Example 1, which has a gas sensing layer made of tungsten oxide with nickel added. Figures 15 and 16 are graphs showing the response characteristics to acetone and ethanol of the gas sensor of Reference Example 2, which has a gas sensing layer made of tungsten oxide with silicon added. Figures 17 and 18 are graphs showing the response characteristics to acetone and ethanol of the gas sensor of Reference Example 3, which has a gas sensing layer made of tungsten oxide with aluminum added. The measurement conditions were the same as those used to measure the response characteristics of Example Gas Sensor 1 shown in Figures 9 and 10. In each of the graphs in Figures 13 to 18, the horizontal axis represents relative time (seconds) and the vertical axis represents sensitivity (arbitrary units).
図13に示すように、酸化タングステンにニッケルを添加したガス検知層を有する参考例1のガスセンサは、濃度が1000ppbのアセトンに対する検出ピークが3.9程度であり、アセトンに対する検出感度が非常に高いことが分かる。一方、図14に示すように、参考例1のガスセンサは、濃度が1000ppbのエタノールに対する検出ピークが、アセトンに対する検出感度のおおよそ半分である2.3程度であり、アセトンとエタノールに対する検出感度に差が見られた。 As shown in Figure 13, the gas sensor of Reference Example 1, which has a gas sensing layer made of tungsten oxide with added nickel, has a detection peak of approximately 3.9 for acetone at a concentration of 1000 ppb, demonstrating very high detection sensitivity for acetone. On the other hand, as shown in Figure 14, the gas sensor of Reference Example 1 has a detection peak of approximately 2.3 for ethanol at a concentration of 1000 ppb, roughly half the detection sensitivity for acetone, demonstrating a difference in detection sensitivity for acetone and ethanol.
この結果から、凹凸構造層4上に形成したガス検知層5としてニッケルを添加した酸化タングステンを有するガスセンサ1は、アセトンとエタノールとに対する検出感度に差をもつ可能性が高いことがわかる。 These results indicate that a gas sensor 1 having nickel-added tungsten oxide as the gas sensing layer 5 formed on the concave-convex structure layer 4 is likely to have a difference in detection sensitivity for acetone and ethanol.
図15に示すように、酸化タングステンにシリコンを添加したガス検知層5を有する参考例2のガスセンサは、濃度が1000ppbのアセトンに対する検出ピークが4.7程度であった。一方、図16に示すように、参考例2のガスセンサは、濃度が1000ppbのエタノールに対する検出ピークが3.7程度であった。参考例2のガスセンサは、アセトンとエタノールに対する検出感度に差が見られた。 As shown in Figure 15, the gas sensor of Reference Example 2, which has a gas sensing layer 5 made of tungsten oxide with silicon added, had a detection peak of approximately 4.7 for acetone at a concentration of 1000 ppb. On the other hand, as shown in Figure 16, the gas sensor of Reference Example 2 had a detection peak of approximately 3.7 for ethanol at a concentration of 1000 ppb. The gas sensor of Reference Example 2 showed a difference in detection sensitivity for acetone and ethanol.
図17、図18に示すように、酸化タングステンにアルミニウムを添加したガス検知層を有する参考例3のガスセンサは、濃度が1000ppbのアセトン、濃度が1000ppbのエタノールに対する検出ピークがともに3.0程度であり、アセトンとエタノールに対する検出感度はほぼ同じであった。 As shown in Figures 17 and 18, the gas sensor of Reference Example 3, which has a gas sensing layer made of tungsten oxide with aluminum added, had detection peaks of approximately 3.0 for both acetone at a concentration of 1000 ppb and ethanol at a concentration of 1000 ppb, and the detection sensitivity for acetone and ethanol was approximately the same.
以上のように、ガス検知層としてニッケル又はシリコンを添加した酸化タングステン(WO3)を有するガスセンサは、アルミニウムを添加した酸化タングステンを有するガスセンサに比べて、アセトンに対する良好な検出感度を示すことが分かった。また、ニッケルを添加した酸化タングステンからなるガス検知層を有するガスセンサは、アセトンとエタノールとに対する検出感度に大きな差を示すことが分かった。 As described above, it was found that gas sensors having a gas sensing layer of tungsten oxide (WO3) doped with nickel or silicon exhibit better detection sensitivity to acetone than gas sensors having tungsten oxide doped with aluminum. Furthermore, it was found that gas sensors having a gas sensing layer made of tungsten oxide doped with nickel exhibit a large difference in detection sensitivity to acetone and ethanol.
本発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば、絶縁性の基板2の上に形成された多孔質構造を有する凹凸構造層4は、その多孔質構造に起因してガス検知層5に多孔質構造が形成される構造を有するものであればよい。このような凹凸構造層は、例えば、酸化チタン、酸化スズ、酸化マグネシウムなどの多孔質膜であってもよいし、複数の金属元素を含む多孔質な金属酸化物であってもよいし、絶縁性金属酸化物からなる多数の微小粒子が接合することで多孔質構造の層が形成されているものであってもよい。なお、多孔質構造を有する凹凸構造層4は、凹凸構造層4上に形成されるガス検知層5と、凹凸構造層4の下層の電極層3とを、細孔を介して電気接続可能なものであればよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment and can be embodied in various forms. For example, the porous uneven structure layer 4 formed on the insulating substrate 2 may have a structure that results in a porous structure being formed in the gas detection layer 5 due to its porous structure. Such an uneven structure layer may be, for example, a porous film of titanium oxide, tin oxide, magnesium oxide, or the like; a porous metal oxide containing multiple metal elements; or a porous layer formed by the bonding of numerous microparticles made of an insulating metal oxide. The porous uneven structure layer 4 may be any layer that allows electrical connection between the gas detection layer 5 formed on the uneven structure layer 4 and the electrode layer 3 below the uneven structure layer 4 via pores.
このような凹凸構造層4は、例えば、基板2の上及び電極層3の上にまたがって形成した膜(例えば絶縁性材料からなる膜)に対して多数の下地細孔4aを形成する処理(エッチング処理等)を施して多孔質構造にしたものであっても構わない。また、凹凸構造層4における多数の下地細孔4aは、不規則に形成されていてもよいし、規則的に形成されていてもよい。図1~3を参照して説明した上記実施形態でも同様である。なお、凹凸構造層4の上面に開口する下地細孔4aの全部が凹凸構造層4の下面に到達していなくてもよい。すなわち、凹凸構造層4は、少なくとも一部の下地細孔4aが凹凸構造層4下面に到達していて、上層側のガス検知層5と下層側の電極層3とを電気接続可能な構成になっていればよい。 Such a concave-convex structure layer 4 may be formed, for example, by subjecting a film (e.g., a film made of an insulating material) formed across the substrate 2 and the electrode layer 3 to a process (such as etching) to form numerous base pores 4a, resulting in a porous structure. Furthermore, the numerous base pores 4a in the concave-convex structure layer 4 may be formed irregularly or regularly. This also applies to the above-described embodiment described with reference to Figures 1 to 3. Note that not all of the base pores 4a opening on the upper surface of the concave-convex structure layer 4 need to reach the lower surface of the concave-convex structure layer 4. In other words, the concave-convex structure layer 4 may be configured such that at least some of the base pores 4a reach the lower surface of the concave-convex structure layer 4, enabling electrical connection between the upper gas detection layer 5 and the lower electrode layer 3.
1 ガスセンサ
2 基板
3 電極層
3a,3b 櫛型電極層
4 凹凸構造層
4a 下地細孔
5 ガス検知層
5a 検知層細孔
6 アルミナ層
1 Gas sensor 2 Substrate 3 Electrode layers 3a, 3b Interdigital electrode layer 4 Concave-convex structure layer 4a Base pore 5 Gas detection layer 5a Detection layer pore 6 Alumina layer
Claims (6)
前記基板の上及び前記電極層の上にまたがって形成された凹凸構造層と、
前記凹凸構造層の上に形成された酸化物半導体からなるガス検知層とを備え、
前記凹凸構造層は、多数の下地細孔を有しており、
前記ガス検知層は、前記多数の下地細孔に起因して形成された多数の検知層細孔を有しているとともに、前記下地細孔を介して前記電極層と電気接続されている、
半導体式のガスセンサ。 an electrode layer formed on an insulating substrate;
a concave-convex structure layer formed across the substrate and the electrode layer;
a gas detection layer made of an oxide semiconductor formed on the concave-convex structure layer,
the concave-convex structure layer has a large number of base pores ,
the gas sensing layer has a large number of sensing layer pores formed due to the large number of base pores , and is electrically connected to the electrode layer via the base pores;
Semiconductor gas sensor.
請求項1に記載の半導体式のガスセンサ。 the concave-convex structure layer is formed of an insulating material;
2. The semiconductor gas sensor according to claim 1.
請求項1に記載の半導体式のガスセンサ。 the concave-convex structure layer is formed of an insulating metal oxide;
2. The semiconductor gas sensor according to claim 1.
請求項1に記載の半導体式のガスセンサ。 the concave-convex structure layer is formed of an insulating aluminum compound layer obtained by making an alumina layer porous by hot water treatment;
2. The semiconductor gas sensor according to claim 1.
請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体式のガスセンサ。 The gas sensing layer is formed of tungsten trioxide to which an impurity is added and which is biased to a negative charge.
5. The semiconductor gas sensor according to claim 1.
請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体式のガスセンサ。 The gas sensing layer is formed of nickel-added tungsten trioxide.
5. The semiconductor gas sensor according to claim 1.
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|---|---|---|---|---|
| WO2009078370A1 (en) | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor |
| JP2009150885A (en) | 2007-12-20 | 2009-07-09 | General Electric Co <Ge> | Gas sensor and manufacturing method |
| WO2012035717A1 (en) | 2010-09-17 | 2012-03-22 | 富士フイルム株式会社 | Light measurement method and measurement device using optical-electric field enhancement device |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009078370A1 (en) | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor |
| JP2009150885A (en) | 2007-12-20 | 2009-07-09 | General Electric Co <Ge> | Gas sensor and manufacturing method |
| WO2012035717A1 (en) | 2010-09-17 | 2012-03-22 | 富士フイルム株式会社 | Light measurement method and measurement device using optical-electric field enhancement device |
| JP2019152511A (en) | 2018-03-02 | 2019-09-12 | 株式会社日本触媒 | Gas sensitive medium, gas sensor, and manufacturing method for gas sensitive medium |
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